Εργαστηριακή Άσκηση στη Φυσική Γενικής Παιδείας Β' Λυκείου Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εργαστηριακή Άσκηση στη Φυσική Γενικής Παιδείας Β' Λυκείου Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ"

ŌΣολομών Παχής
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 A A N A B P Y T A 1 0 Εργαστηριακή Άσκηση στη Φυσική Γενικής Παιδείας Β' Λυκείου Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΟΜΑΔΑ: Ο σκοπός Η αντίσταση ενός αντιστάτη ορίζεται ως: V I, όπου V είναι η διαφορά δυναμικού (τάση) στα άκρα του αντιστάτη όταν αυτός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης I. Σύμφωνα με τον Ohm, η αντίσταση παραμένει σταθερή όταν ο αντιστάτης διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα με διάφορες εντάσεις I. Ισοδύναμα, η τάση V στα άκρα του αντιστάτη είναι ανάλογη του ρεύματος που τον διαρρέει: V I. Σκοπός μας είναι να επιβεβαιώσουμε την ισχύ του νόμου του Ohm και να μετρήσουμε την αντίσταση ενός αντιστάτη. Μέτρηση της αντίστασης με Ωμόμετρο ( λεπτά, 10 μόρια) Μετρήστε την αντίσταση του αντιστάτη με ωμόμετρο. Για ωμόμετρο, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο, επιλέγοντας κατάλληλα τη λειτουργία του και κάνοντας τις απαραίτητες συνδέσεις. Να ενημερώσετε τον καθηγητή σας για την ολοκλήρωση αυτού του βήματος. μ Βήμα 1 ο ( λεπτά, 10 μόρια) Ισχύει ο νόμος του Ohm; Για να δούμε αν ισχύει ο νόμος του Ohm για τον αντιστάτη πρέπει να περάσουμε από τον αντιστάτη διάφορα ρεύματα. Για το λόγο αυτό συνδέουμε σε σειρά με τον αντιστάτη έναν άλλο αντιστάτη με μεταβλητή αντίσταση, τον, και το κύκλωμα το τροφοδοτούμε με μια μπαταρία. E,r Αφού δημιουργήσετε το παραπάνω κύκλωμα, ζητήστε από τον καθηγητή σας να το ελέγξει. Δεν πρέπει να έχετε συνδέσει τον θετικό πόλο της μπαταρίας. Δεν πρέπει το κύκλωμα να διαρρέεται από ρεύμα. + V Βήμα ο ( λεπτά, 10 μόρια) Προσθέστε τώρα το αμπερόμετρο και το βολτόμετρο ώστε να μπορείτε να μετράτε ρεύμα και τάση. μ + A Προσέξτε τις πολικότητες των οργάνων μέτρησης. Προσέξτε τις κλίμακες που χρησιμοποιείτε. Για το αμπερόμετρο χρησιμοποιήστε αρχικά κλίμακα για να μετράτε 1 Ampere και για το βολτόμετρο χρησιμοποιήστε αρχικά κλίμακα για να μετράτε 10 Volt. Αργότερα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πιο ευαίσθητη κλίμακα, εφόσον είστε σίγουροι ότι αυτό γίνεται. E,r Στέλιος Χατζηθεοδωρίδης / 00 1

2 Βήμα 3 ο (10 λεπτά, 0 μόρια) Πριν συνδέσετε τη μπαταρία, τα όργανα πρέπει να δείχνουν μηδενικές τιμές. Το κάνουν; Αν όχι δεν θα έπρεπε; Συνδέστε την μπαταρία. Τα όργανα πρέπει να δείχνουν μη μηδενικές τιμές. Αλλάζοντας τη μεταβλητή αντίσταση, οι τιμές στα όργανα μέτρησης πρέπει να αλλάζουν. Δείτε ποιες είναι οι ελάχιστες και ποιες είναι οι μέγιστες τιμές που μετράτε. Μετά καταγράψτε στον παρακάτω πίνακα 10 μετρήσεις καλύπτοντας το διαθέσιμο εύρος τιμών. I σε Amperes V σε Volts 1 0 (;) 0 (;) Αποσυνδέστε τη μπαταρία. Κλείστε τα πολύμετρα. Ξεκινήστε το θεωρητικό μέρος. Θεωρητικό μέρος (0 λεπτά) 1. Σε χαρτί μιλιμετρέ κατασκευάστε το διάγραμμα V I και τοποθετήστε σε αυτό τις μετρήσεις σας (0 μόρ.).. Με το χάρακα σχεδιάστε την καλύτερη ευθεία που κατά τη γνώμη σας προσεγγίζει τα πειραματικά δεδομένα. Η ευθεία αυτή ίσως να μη διέρχεται ακριβώς πάνω από όλα τα σημεία σας. Αν όχι, τότε σχεδιάστε την με τρόπο ώστε να περνάει κάπως ανάμεσά τους, δηλαδή το άθροισμα των αποκλίσεων των σημείων από την ευθεία να είναι μηδέν (με το μάτι). ( μόρια) 3. Απαντήστε στα ερωτήματα: α) Θα λέγατε ότι η ευθεία γραμμή προσεγγίζει ικανοποιητικά τα πειραματικά σας σημεία; Αν ναι, θα λέγατε ότι ισχύει ο νόμος του Ohm για τον αντιστάτη ; β) Διέρχεται η ευθεία από την αρχή των αξόνων του διαγράμματός σας; Αν όχι, αυτό οφείλεται σε κάποιο λάθος, ή μήπως μπορεί να εξηγηθεί με κάποιο λογικό τρόπο; γ) Ποια είναι η κλίση της ευθείας σας; Τί σχέση έχει με την αντίσταση του αντιστάτη ; (10 μόρια) δ) Σχεδιάστε (με άλλο χρώμα) ευθείες που να προσεγγίζουν τα πειραματικά σας δεδομένα με το χειρότερο δυνατό τρόπο. Η μία ευθεία να έχει τη μεγαλύτερη δυνατή κλίση και η άλλη τη μικρότερη δυνατή κλίση. Υπολογίστε τις κλίσεις τους: και. (+ μόρια) Παραδώστε την εργασία σας αφού συμπληρώσετε τα παρακάτω: Ισχύει ο νόμος του Ohm για τον αντιστάτη; (Ναι/Όχι/Δεν ξέρω) Κλίση, Μέγιστη κλίση, Ελάχιστη κλίση Παρουσίαση της μέτρησής σας για την αντίσταση του αντιστάτη : ( μόρια) Στέλιος Χατζηθεοδωρίδης / 00

3 A A N A B P Y T A 1 0 Εργαστηριακή Άσκηση στη Φυσική Γενικής Παιδείας Β' Λυκείου Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΛΥΣΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Μέτρηση της αντίστασης με Ωμόμετρο ( λεπτά, 10 μόρια)) Για ωμόμετρο, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο, επιλέγοντας κατάλληλα τη λειτουργία του και κάνοντας τις απαραίτητες συνδέσεις. 10, Συνδεσμολογία (10 λεπτά, 0 μόρια) Βήμα 3 ο (10 λεπτά, 0 μόρια) Ισχύει ο νόμος του Ohm; I σε Amperes V σε Volts 1 0,134 1,37 0,10 1,3 3 0,163 1,7 4 0,18 1, 0,06,10 6 0,1,31 7 0,34,3 8 0,7,3 0,86 3,0 10 0,30 3,1 Στέλιος Χατζηθεοδωρίδης / 00 3

4 Θεωρητικό μέρος (0 λεπτά) 4. Σε millimetre χαρτί δημιουργήστε το διάγραμμα V I. (0 μόρια) 0 0,100 0,10 0,300 0,30. Με το χάρακα σχεδιάστε την καλύτερη ευθεία που κατά τη γνώμη σας προσεγγίζει τα πειραματικά δεδομένα. Η ευθεία αυτή ίσως να μη διέρχεται ακριβώς πάνω από όλα τα σημεία σας. Αν ναι, τότε σχεδιάστε την με τρόπο ώστε να περνάει κάπως ανάμεσά τους, δηλαδή το άθροισμα των αποκλίσεων των σημείων από την ευθεία να είναι μηδέν (με το μάτι). ( μόρια) y = 10,636x = 0,4 0 0,100 0,10 0,300 0,30 Στέλιος Χατζηθεοδωρίδης / 00 4

5 6. Απαντήστε στα ερωτήματα: α) Θα λέγατε ότι η ευθεία γραμμή προσεγγίζει ικανοποιητικά τα πειραματικά σας σημεία; Αν ναι, θα λέγατε ότι ισχύει ο νόμος του Ohm για τον αντιστάτη ; β) Διέρχεται η ευθεία από την αρχή των αξόνων του διαγράμματός σας; Αν όχι, αυτό οφείλεται σε κάποιο λάθος, ή μήπως μπορεί να εξηγηθεί με κάποιο λογικό τρόπο; γ) Ποια είναι η κλίση της ευθείας σας; Τι σχέση έχει με την αντίσταση του αντιστάτη ; (10 μόρια) 10, 636 (δε γνωρίζουμε πόσα από τα ψηφία είναι σημαντικά) δ) Σχεδιάστε (με άλλο χρώμα) ευθείες που να προσεγγίζουν τα πειραματικά σας δεδομένα με το χειρότερο δυνατό τρόπο. Η μία ευθεία να έχει τη μεγαλύτερη δυνατή κλίση και η άλλη τη μικρότερη δυνατή κλίση. Υπολογίστε τις κλίσεις τους: και. ( + μόρια) y = 10,744x y = 10,x y = 10,636x = 0,4 0 0,100 0,10 0,300 0,30 Παραδώστε την εργασία σας αφού συμπληρώσετε τα παρακάτω: Ισχύει ο νόμος του Ohm για τον αντιστάτη; ΝΑΙ (Ναι/Όχι/Δεν ξέρω) Κλίση 10,636, Μέγιστη κλίση 10,744, Ελάχιστη κλίση 10, Παρουσίαση της μέτρησής σας για την αντίσταση του αντιστάτη : 10,47, 0,7 10,47 0, 7 ή 10, 0, 3 ( μόρια) Στέλιος Χατζηθεοδωρίδης / 00

Σχετικά έγγραφα

Πειραματικός σχεδιασμός της χαρακτηριστικής καμπύλης παθητικής διπολικής συσκευής ηλεκτρικού κυκλώματος. Σκοπός και κεντρική ιδέα της άσκησης

Εργαστήριο Φυσικής Λυκείου Επιμέλεια: Κ. Παπαμιχάλης, Δρ Φυσικής Πειραματικός σχεδιασμός της χαρακτηριστικής καμπύλης παθητικής διπολικής συσκευής ηλεκτρικού κυκλώματος Σκοπός και κεντρική ιδέα της άσκησης