Ονοματεπώνυμο Καθηγήτρια: Εγγλεζάκη Φρίντα Γ Γυμνασίου Τμήμα Βαθμός Ημερομηνία ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 Νόμος του Ohm. Θεωρία που πρέπει να γνωρίζεις Η ένταση (Ι) του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει έναν μεταλλικό αγωγό είναι ανάλογη με την διαφορά δυναμικού (V) που Η πρόταση αυτή είναι γνωστή ως νόμος του Ohm και η μαθηματική έκραση αυτού είναι: V R Το πηλίκο της τάσης που υπάρχει στα άκρα ενός αγωγού προς την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που περνάει από αυτόν, ονομάζεται αντίσταση του αγωγού και συμβολίζεται με το γράμμα (R). Ο νόμος του Ohm δεν ισχύει για όλους τους αγωγούς όπως για παράδειγμα έναν λαμπτήρα. Η κατηγορία των αγωγών στους οποίους ισχύει ο νόμος του Ohm ονομάζονται αντιστάτες. Σύμφωνα με το νόμο του Ohm η αντίσταση (R) ενός μεταλλικού αγωγού (αντιστάτης) είναι σταθερή και είναι ανεξάρτητη από την τάση που Tο διάγραμμα της έντασης (Ι) του ρεύματος που περνάει από έναν αντιστάτη σε συνάρτηση με την τάση (V) που εφαρμόζεται στα άκρα του είναι μια ευθεία γραμμή που περνάει από το μηδέν.
Δραστηριότητα 1 Σε αυτή τη δραστηριότητα ο στόχος σου είναι να επιβεβαιώσεις πειραματικά το νόμο του Ohm σε έναν αντιστάτη. Θα ερευνήσεις αν η αντίσταση (R) ενός αντιστάτη, που θα χρησιμοποιήσεις στο κύκλωμα που θα συναρμολογήσεις, παραμένει σταθερή έστω κι αν μεταβάλλεις την τάση που Όργανα που χρειάζεσαι Δύο μπαταρίες των 4,5V ή τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος 0-12V Αμπερόμετρο και βολτόμετρο ή δύο πολύμετρα Αντιστάτης 100 Ω Καλώδια σύνδεσης και διακόπτης Πειραματική πορεία Συναρμολόγησε το κύκλωμα της παρακάτω εικόνας. Κάθε πλακέ μπαταρία των 4,5V αποτελείται από τρία στοιχεία των 1,5V το καθένα. - - R - Δ A V Μετάβαλλε την τάση της πηγής από 1,5V μέχρι 9V, συνδέοντας διαδοχικά κάθε στοιχείο στο κύκλωμα. Σημείωσε στον πίνακα την ένταση του ρεύματος (Ι) που είναι η ένδειξη στο αμπερόμετρο και την αντίστοιχη τάση (V) που δείχνει το βολτόμετρο.
Πίνακας 1 Τάση (V) (V) Ένταση ρεύματος (I) (A) 0 0 - Αντίσταση (R=V/I) (Ω) Mέση τιμή R = Υπολόγισε την τιμή της αντίστασης R κάθε φορά και σημείωσέ την στην τελευταία στήλη του πίνακα. Τι παρατηρείς; Σύμφωνα με τις τιμές της αντίστασης R που βρήκες μπορείς να πεις ότι επιβεβαιώνεται ο νόμος του Ohm; Υπολόγισε τη Μέση τιμή της αντίστασης R και σημείωσέ την στον πίνακα στο αντίστοιχο κουτάκι. Παρατήρησε τον αντιστάτη που χρησιμοποίησες στο πείραμά σου. Ποια είναι η τιμή της αντίστασης (R) που είναι γραμμένη πάνω στη βάση του; Σύγκρινε τη μέση τιμή που προέκυψε από τις μετρήσεις σου με την τιμή του αντιστάτη που χρησιμοποίησες. Υπάρχει απόκλιση;
Δραστηριότητα 2 Σε αυτή τη δραστηριότητα ο στόχος σου είναι να σχεδιάσεις το διάγραμμα της έντασης (Ι) του ρεύματος που περνάει από τον αντιστάτη σε συνάρτηση με την τάση (V) που Να ελέγξεις αν τα σημεία σου βρίσκονται σε μια ευθεία γραμμή που περνάει από το μηδέν. Σχεδίασε το διάγραμμα της έντασης (Ι) του ρεύματος που περνάει από τον αντιστάτη σε συνάρτηση με την τάση (V) που Χρησιμοποίησε τις τιμές του πίνακα 1. Σχεδίασε τη γραμμή ενώνοντας τα σημεία. Τι είδους γραμμή προκύπτει; Επιβεβαιώνεται ο νόμος του Ohm; Να υπολογίσεις, από την κλίση της ευθείας, την μέση τιμή της αντίστασης του αντιστάτη R. I (A) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Τάση (V) V
Δραστηριότητα 3 Σε αυτή τη δραστηριότητα ο στόχος σου είναι να σχεδιάσεις το διάγραμμα της έντασης (Ι) του ρεύματος που περνάει από ένα λαμπάκι σε συνάρτηση με την τάση (V) που Να ερευνήσεις αν ισχύει ο Νόμος του Οhm για το λαμπάκι Επανέλαβε το πείραμα από την αρχή και στη θέση του αντιστάτη τοποθέτησε ένα λαμπάκι (6V). Πιστεύεις ότι η αντίστασή του R θα είναι σταθερή όταν μεταβάλλεις την τάση στα άκρα του; Υπολόγισε την αντίστασή του (R) κάθε φορά που μεταβάλλεις την τάση στα άκρα του. Σχεδίασε το διάγραμμα της έντασης (Ι) του ρεύματος που περνάει από το λαμπάκι σε συνάρτηση με την τάση (V) που Επιβεβαιώνεται ο Νόμος του Ohm για το λαμπάκι; ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΜΠΕΔΩΣΗΣ Να διατυπώσεις το Νόμο του Ohm. Να γράψεις στο κουτάκι τον μαθηματικό τύπο που εκφράζει το νόμο του Ohm. Να συμπληρώσεις στον πίνακα 2 τα σύμβολα των μεγεθών καθώς και τις μονάδες μέτρησής τους. Πίνακας 2 Μέγεθος Σύμβολο Μονάδες μέτρησης στο διεθνές σύστημα μονάδων (SI) Διαφορά δυναμικού ή τάση Ένταση ρεύματος Αντίσταση Ηλεκτρικό φορτίο