SPRAWOZDANIE

Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM

ĆWICZENIE Nr 2

TEMAT : Badanie prawa Ohma

1. Wstęp teoretyczny.

Prawo Ohma - prawo dotyczące relacji napięcia i natężenia prądu stałego w przewodnikach i obwodach. Prawo Ohma stwierdza, że napięcie U na końcach przewodnika jest wprost proporcjonalne do natężenia prądu I płynącego przez przewodnik: U = RI, oznacza to, że współczynnik proporcjonalności R, zwany oporem elektrycznym ( oporem czynnym ), jest wielkością stałą, niezależną od przyłożonego napięcia.

Równoważnym sformułowaniem prawa Ohma jest stwierdzenie, że gęstość prądu j w każdym punkcie przewodnika jest wprost proporcjonalna do natężenia pola elektrycznego E w tym punkcie: j = ơE , gdzie

ơ - przewodność elektryczna właściwa.

Prawo Ohma nie jest prawem uniwersalnym, jest spełnione w szerokim zakresie napięć dla metali, w węższym zakresie dla półprzewodników i elektrolitów, i to pod warunkiem utrzymywania w nich stałej temp. W przewodnikach niejednorodnych złożonych z różnych materiałów, nawet w stałej temperaturze, prawo Ohma na ogół nie obowiązuje.

Dla obwodu zamkniętego prawo Ohma ma postać: E = ( R + Rw ) I ,gdzie E - siła elektromotoryczna, Rw - opór wewnętrzny źródła prądu, R - opór pozostałej części obwodu. Przy tych samych zastrzeżeniach, co dla prądu zmiennego o znikomej indukcyjności i pojemności.

Można je uogólnić na dowolne obwody prądu zmiennego po zastosowaniu liczb zespolonych, podobnie jak prawa Kirchhoffa, prawo Ohma zostało sformułowane w 1826 roku przez fizyka niemieckiego G. S. Ohma.

2. Schemat układu pomiarowego.

Oznaczenia na schemacie:

U - źródło napięcia (bateria)

V - woltomierz

A - amperomierz

R - badany opornik

3. Wyniki pomiarów.

Opornik I

Lp.	U[v]	I[mA]	I[A]	R[Ω]
1.	0.5	1.00	0.001	500.0000
2.	1.03	2.10	0.002	490.4762
3.	1.54	3.10	0.003	496.7742
4.	1.99	4.00	0.004	497.5000
5.	2.58	5.30	0.005	486.7925
6.	3.01	6.10	0.006	493.4426
7.	3.6	7.30	0.007	493.1507
8.	4.14	8.40	0.008	492.8571

Opornik II

Lp.	U[v]	I[mA]	I[A]	R[Ω]
1.	0.54	0.60	0.001	900.0000
2.	1.03	1.10	0.001	936.3636
3.	1.45	1.50	0.002	966.6667
4.	2.05	2.00	0.002	1025.0000
5.	2.62	2.70	0.003	970.3704
6.	3.28	3.30	0.003	993.9394
7.	4.07	4.10	0.004	992.6829
8.	4.86	4.80	0.005	1012.5000

Opornik III

Lp.	U[v]	I[mA]	I[A]	R[Ω]
1.	0.43	1.80	0.002	238.8889
2.	0.88	3.80	0.004	231.5789
3.	1.26	5.40	0.005	233.3333
4.	1.81	7.70	0.008	235.0649
5.	2.05	8.70	0.009	235.6322
6.	2.63	11.20	0.011	234.8214
7.	2.82	12.00	0.012	235.0000
8.	3.05	12.90	0.013	236.4341

Średnie wartości rezystancji oporników:

R₁= 493.8742

R₂= 974.6904

R₃= 235.0942

4. Wykres.

5. Wnioski.

Przeprowadzone przez nas doświadczenie było łatwe i nie przysporzyło nam większych trudności. Na początku podłączyliśmy układ i przystąpiliśmy do pomiarów, otrzymanych oporników. Dzięki temu doświadczeniu mogliśmy poznać zasady działania mierników, amperomierz i woltomierz. Na podstawie obserwowanych wyników pomiarów można zauważyć iż rezystancja opornika nie zależy od przyłożonego napięcia oraz natężenia prądu płynącego przez dany opornik. Zależność pomiędzy natężeniem prądu a napięciem dla przewodników jest liniowa, wraz ze wzrostem jednej wartości druga rośnie proporcjonalnie. Na podstawie obserwowanych wartości natężenia prądu i napięcia oraz korzystając z prawa Ohma policzyliśmy wartość rezystancji poszczególnych przewodników. Dzięki temu doświadczeniu nauczyliśmy się jak korzystać z mierników, poznaliśmy własności prawa Ohma, poznaliśmy zasady działania oraz własności przewodników oraz nauczyliśmy się mierzyć podstawowe wielkości napięcia i natężenia prądów stałych.

---