Natężenie / prądu elektrycznego płynącego w przewodniku jest wprost proporęjonalna do napięcia U przyłożonego do jego końców.
J~U
Rolę współczynnika proporcjonalności pełni odwrotność oporu elektrycznego R. Możemy zatem napisać:
Prawo Ohma pozwala na wyznaczenie oporu przewodnika R.
2. Przebieg doświadczenia
Schemat układu, za pomocą którego będziemy sprawdzać prawo Ohma. pokazuje rysunek
R
Jako źródła napięcia używamy zasilacza prądu stałego, który pozwala na pobór prądu o wybranym napięciu UX.U2.... Pomiar dokonujemy dla trzech oporników (rezystorów) o oporach 1000-1000 O. Natężenie przepływającego prądu powinno być na tyle małe, aby ich temperatura nie zmieniała się. Dla danego opornika mierzymy natężenia przepływającego: prądu J dla pięciu różnych napięć.
Wyniki notujemy w tabeli.
Nr |
U(V) |
* = y (Q) | |
1 | |||
2 | |||
3 | |||
4 | |||
5 |
Otrzymane wyniki pomiaru przedstawiamy w postaci wykresu, odkładając na osi y natężenie płynące w przewodniku prądu, a na osi x napięcie na końcach przewodnika. Otrzymujemy prostą, nachyloną do osi x.
J(A)
U(V)
Jak z wykresu wynika natężenie prądu płynącego w przewodniku jest proporcjonalne do napięcia. Zależność ta jest potwierdzeniem prawa Ohma.
Jak wspominaliśmy wcześniej opór przewodnika (rezystencja).
Jednostką oporu jest 1 Q (ohm).
1Q jest to opór przewodnika, przez który pod napięciem IV płynie prąd o natężeniu 1A.
Z otrzymanych danych możemy zatem uzyskać wartości oporu oporników użytych w doświadczeniu.
3. Obliczenie niepewności pomiarowej
Ponieważ dla danego opornika pomiar został przeprowadzony pięciokrotnie, błąd możemy obliczyć jako średnią niepewność kwadratową:
Wynik pomiaru podajemy w postaci:
R = R±AR.
4. Dyskusja otrzymanych wyników
Jeżeli znamy wartości oporu oporników użytych w doświadczeniu, należy sprawdzić czy w granicach niepewności pomiarowej uzyskaliśmy podobne wartości R W przypadku wystąpienia różnicy pomiędzy wynikiem pomiaru, a wartością oporu opornika należy zastanowić się co może być tej niezgodności przyczyna.
5\