Залежність сили струму у колі від його опору

Під час виконання досліду ми вивчаємо залежність сили струму у колі від його опору за умови сталої напруги.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Illustration

блок живлення

Illustration

мультиметр (2 шт.)

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

Illustration

резистори(на 1 Ом, по два резистори на 10, 50 та 100 Ом)

Illustration

з’єднувальні провідники

Перевіряємо:

 Залежність сили струму у колі від його опору за умови постійної напруги.

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Один з мультиметрів використаємо як омметр. За його допомогою визначимо точний опір резистора з номіналом 1 Ом.3. Складаємо електричне коло за схемою (якщо дослід проводиться лише з одним мультиметром, тоді один і той самий мультиметр спершу використовуємо як омметр, а потім як амперметр):

Illustration

4. Вмикаємо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму. Встановлюємо на ньому вихідну напругу 5 В. Вмикаємо мультиметр.5. Замикаємо коло та визначаємо силу струму у колі з опором близько 1 Ом. Виміряне значення запишемо у таблицю (заповнена таблиця буде містити близько півтора десятка вимірів):

    • Опір, Ом

    • Сила струму, А

    • Опір, Ом

    • Опір, Ом

    • Сила струму, А

    • Сила струму, А



    • Опір, Ом


    • Сила струму, А




    • Опір, Ом


    • Сила струму, А




    • Опір, Ом


    • Сила струму, А


Дослід треба проводити швидко, оскільки сила струму у колі з таким низьким опором буде сягати 1,5 А або більше, що швидко призведе до перевантаження блока живлення.6. За допомогою омметра визначимо точний опір одного з резисторів з номіналом 10 Ом, отримане значення запишемо у таблицю. Тепер помістимо цей резистор у наше коло замість резистора на 1 Ом. Визначимо силу струму у колі за допомогою амперметра та отримане значення запишемо у таблицю.7. Повторимо попередній крок з резисторами з номіналами 50 та 100 Ом.8. З’єднаємо два резистори з номіналом 10 Ом паралельно та визначимо їх повний опір (близько 5 Ом) за допомогою омметра. Тепер помістимо ці два паралельно з’єднані резистори у наше коло замість одного резистора на 100 Ом та визначимо за допомогою амперметра силу струму у колі. Отримані значення опору та сили струму запишемо у таблицю.9. Повторимо попередній крок з двома паралельно з’єднаними резисторами з номіналом 50 Ом (повний опір близько 25 Ом) та резисторами з номіналом 50 і 100 Ом (повний опір близько 34 Ом).10. З’єднаємо два резистори з номіналом 10 Ом послідовно та визначимо їх повний опір (близько 20 Ом) за допомогою омметра. Тепер помістимо ці два послідовно з’єднані резистори у наше коло замість паралельно з’єднаних резисторів та визначимо за допомогою амперметра силу струму у колі. Отримані значення, опору та сили струму, запишемо у таблицю.11. Повторимо попередній крок з такими парами послідовно з’єднаних резисторів: 10 та 50 Ом, 10 та 100 Ом, 50 та 100 Ом, двома резисторами на 100 Ом, а також трьома резисторами на 10, 10 та 50 Ом (якщо є бажання, можна також поекспериментувати й з іншими комбінаціями резисторів та різними способами їхнього з’єднання. Наприклад, можна з’єднати резистори 50 та 100 Ом паралельно і послідовно до них резистор на 10 Ом і т.п.).12. Записуємо дані з таблиці у таку ж таблицю, але сортуючи їх за зростанням опору. Використовуючи цю, посортовану, таблицю, будуємо графік залежності сили струму у колі від його опору, за умови постійної напруги:

Illustration
Illustration

Висновок:

Під час виконання досліду ми дослідили залежність сили струму у колі від його опору за умови сталої напруги. Так, ми переконались, що ця залежність має виражений нелінійний вигляд, а саме вигляд гіперболи.