Тема: Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра і вольтметра.
Мета: Навчитися визначати опір провідника за допомогою амперметра і вольтметра на основі закону Ома для ділянки кола.
Обладнання: Джерело постійного струму, лабораторні амперметр і вольтметр, досліджуваний провідник (резистор), реостат, ключ, з’єднувальні дроти.
1. Накресліть схему електричного кола, що складається з послідовно з’єднаних джерела постійного струму, амперметра, досліджуваного провідника, реостата, ключа.
Схема містить послідовно з’єднані джерело, амперметр, резистор, реостат і ключ, а вольтметр підключений паралельно до резистора.
2. За схемою складіть електричне коло.
Електричне коло зібрано відповідно до накресленої схеми, дотримуючись полярності вимірювальних приладів.
7. Результати вимірювань запишіть у таблицю 1.
| № з/п | Сила струму I, А | Напруга U, В | Опір R, Ом |
|---|---|---|---|
| 1 | $0{,}4$ | $2{,}0$ | $5$ |
| 2 | $0{,}8$ | $4{,}0$ | $5$ |
| 3 | $1{,}2$ | $6{,}0$ | $5$ |
8. Використовуючи закон Ома для ділянки кола, визначте опір досліджуваного провідника за даними кожного окремого вимірювання.
Дослід 1
$R_1 = \dfrac{2{,}0 \text{ В}}{0{,}4 \text{ А}} = 5 \text{ Ом}$
Дослід 2
$R_2 = \dfrac{4{,}0 \text{ В}}{0{,}8 \text{ А}} = 5 \text{ Ом}$
Дослід 3
$R_3 = \dfrac{6{,}0 \text{ В}}{1{,}2 \text{ А}} = 5 \text{ Ом}$
9. Результати обчислень запишіть у таблицю 1.
Результати обчислень занесено до відповідної графи таблиці 1.
Проаналізуйте результати експерименту. Зробіть висновок.
Під час виконання лабораторної роботи я навчився визначати опір провідника за допомогою амперметра і вольтметра. Я обчислив значення опору резистора для трьох різних значень сили струму та напруги. Отримані результати свідчать про те, що опір провідника залишається незмінним і не залежить від сили струму в ньому чи напруги на його кінцях. Невеликі відхилення у вимірюваннях можуть бути пов’язані з похибками приладів. Виміряний опір досліджуваного провідника становить $5 \text{ Ом}$.
Додаткове завдання
Якщо досліджуваний провідник замінити лампочкою від кишенькового ліхтарика у цьому ж колі, то ввімкнений послідовно з нею амперметр покаже зміну сили струму. Чим зумовлена така зміна показників амперметра? Відповідь обґрунтуйте.
Зміна показників амперметра зумовлена тим, що спіраль лампочки має інший опір, ніж досліджуваний провідник (резистор). Крім того, під час проходження струму спіраль лампочки сильно нагрівається, щоб світитися. Опір металевої спіралі зростає при підвищенні температури. Оскільки змінюється загальний опір кола $R$, то, згідно із законом Ома $I = \dfrac{U}{R}$, змінюється і сила струму $I$, яку показує амперметр.