Залежність сили струму на ділянці кола від її опору

У досліді перевіряємо закон Ома для ділянки кола за умови різного її опору та переконуємось, що сила струму у цьому колі прямо пропорційна прикладеній напрузі та обернено пропорційна опору.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Illustration

джерело струму

Illustration

резисторина 10, 50 та 100 Ом

Illustration

з’єднувальні провідники

Illustration

мультиметри(2 шт.)

Для проведення демонстраційного досліду краще використовувати два мультиметри, але оскільки в набір Amperia входить лише один — другий тимчасово можна використати з іншого набору.

Додаткове обладнання:

комп’ютер або лептоплокальна Wi-Fi мережа

Перевіряємо:

 закон Ома для ділянки кола.

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Складаємо електричне коло за схемою (якщо дослід проводиться лише з одним мультиметром, тоді у якості вольтметра можна використати блок живлення):

Illustration

3. Вмикаємо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму. Приєднуємо комп’ютер до його web-інтерфейсу (детальніше про приєднання блока живлення до комп’ютера див. інструкцію та дослід "Підключення блока живлення та мультиметра до мережі та комп’ютера"), переходимо на вкладку побудови вольт-амперної характеристики досліджуваного приладу (у нашому випадку резистора). Встановлюємо дослідний діапазон з 0 до 5 В. Вмикаємо мультиметри (дослід можна проводити й без використання вбудованого у блок живлення програмного забезпечення. У цьому випадку учні вручну змінюють вихідну напругу на блоці живлення та записують отримані значення вимірів мультиметрів у таблицю, а потім також вручну будують графіки залежності сили струму від напруги для ділянки кола (резисторів)).
4. Тепер у web-інтерфейсі блока живлення запускаємо дослідження. Звертаємо увагу на виміри мультиметрів, які показують, як зі збільшенням напруги на джерелі живлення прямо пропорційно збільшується сила струму у колі, а також різниця потенціалів на контактах резистора.
5. Замінюємо у колі резистор з опором 10 Ом на резистор з опором 50 Ом та повторюємо попередній крок.
6. Нарешті замінюємо резистор з опором 50 Ом на резистор з опором 100 Ом та повторюємо 4 крок.
7. По завершенню дослідження аналізуємо отримані графіки вольт-амперних характеристик резисторів на 10, 50 та 100 Ом. Переконуємося, що всі вони мають лінійний вигляд, але відрізняються між собою кутом нахилу до осей. Це вказує на те, що у колі зі сталим опором сила струму прямо пропорційна прикладеній напрузі джерела живлення та обернено пропорційна опору цього кола:

Illustration

Висновок:

Під час виконання досліду ми перевірили закон Ома для ділянки кола за умови різного її опору та переконались, що сила струму у цьому колі прямо пропорційна прикладеній напрузі та обернено пропорційна опору.