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VERIFICA DELLA LEGGE DI OHM



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VERIFICA DELLA LEGGE DI OHM


Questa esperienza è stata realizzata per la verifica della legge di Ohm, che afferma:

nei conduttori metallici il rapporto tra la differenza di potenziale ( ∆V ) applicata ai capi di un conduttore e l’intensità della corrente elettrica è pari ad una costante detta resistenza elettrica del conduttore, essa viene indicata con la lettera R.


Strumenti utilizzati per l’esperimento:

*      Tester o multimetro;

*      Alimentatore di tensione;



*      Basetta millefori;

*      2 resistenze.

Il tester o multimetro è stato utilizzato nella mia esperienza per il rilevamento della corrente che circolava nel circuito. Il tester da me utilizzato era composto da una scala graduata e da un indice. Una volta selezionata la portata da utilizzare, la lettura effettuata sullo strumento la ho messa in relazione nel seguente modo:

indice max della scala : fondo scala = lettura sullo strumento : x

L’alimentatore di tensione è stato utilizzato per generare tensione nel circuito costruito. L’alimentatore preso in considerazione è formato anche da un piccolo display dove volta per volta ho letto la tensione erogata e da una piccola manopola utilizzata per variare la tensione.

La basetta millefori è stata utilizzata per la realizzazione pratica del circuito. La basetta millefori è costituita nel seguente modo:




Le boccole laterali V e g rappresentano la tensione e la massa. Una volta collegate le seguenti boccole ho portato tensione a tutto il circuito facendo un collegamento dalla boccola V alla linea di colore rosso. Successivamente volta per volta ho portato la tensione dalla linea rossa ai piedini interessati.

Le 2 resistenze sono state utilizzate per la formazione del circuito. Il valore delle resistenze non è stato dato in partenza ma andava calcolato con il rapporto fra tensione e corrente.


Esecuzione dell’esperienza

L’esperienza è stata suddivisa in 4 passaggi:

  1. Misura della resistenza R1;
  2. Misura della resistenza R2;
  3. Misura della resistenza totale derivata dal collegamento delle resistenze R1 e R2 in serie;
  4. Misura della resistenza totale derivata dal collegamento delle resistenze R1 e R2 in parallelo.







Il circuito creato per la misurazione della resistenza R1 è il seguente:


Il multimetro è collegato nel seguente modo in modo tale da misurare la corrente che circola nel circuito. Dopo aver creato il circuito ho proceduto effettuando 10 misurazioni variando la tensione di ingresso. I valori ottenuti al termine delle misure sono i seguenti:


V

A

R = V / I

1v

1,09mA


2v

2,15mA


3,5v

3,9mA


5,5v

6,5mA


8,6v

10mA


9,3v

11mA


11v

13mA


12v

14,1mA


12,6v

15mA


15v

17,9mA



Una volta che ho calcolato i singoli valori della resistenza ho calcolato la resistenza totale effettuando la media nel seguente modo:

Una volta calcolato il valore della resistenza seguendo la formula matematica precedente ho proceduto con il calcolo dell’errore utilizzando la seguente formula:


I valori ottenuti al termine dei calcoli sono i seguenti:







Bevel: R1 
(867.2 ±10.9)Ω



Per le misurazioni della resistenza R2 il procedimento è identico a quello eseguito per la resistenza R1. Il circuito non viene modificato all’infuori della sostituzione della resistenza R1 che viene cambiata con la nuova resistenza. Dopo aver effettuato 10 misurazioni i valori ottenuti sono i seguenti:


V

A

R = V / I

1v

0,5mA


2,5v

1,3mA


3,2v

1,65mA


3,6v

1,89mA


4,2v

2,2mA


5,6v

2,95mA


7,2v

3,8mA


7,7v

4,01mA


8,8v

4,61mA


10v

5,1mA




Una volta ottenuti i valori anche per la resistenza R2 ho calcolato il valore medio della resistenza e poi l’errore ∆x. I valori ottenuti sono i seguenti:









Bevel: R2 
(1925.9 ±10.4)Ω





























Una volta calcolato il valore delle due resistenze, l’esperienza si svolge nel calcolare con lo stesso procedimento il valore delle resistenze poste in serie e poi in parallelo. Infine i valori ottenuti vanno confrontati con i valori teorici ricavati.


Per quanto riguarda il collegamento in serie il circuito equivalente è il seguente:





Come si può notare a differenza del primo circuito, ci sono due resistenze poste in serie e poi il circuito si completa sempre con l’inserimento del multimetro.

La modalità di esecuzione dell’esperienza non varia, infatti si procede con la misura di 10 tensioni con la relativa corrente:



V

A

R = V / I

6v

2,19mA


6,5v

2,35mA


8,1v

2,91mA


8,5v

3,1mA


9,2v

3,34mA


10v

3,65mA


11v

4mA


12v

4,39mA


13,4v

4,9mA



5,2mA



Calcolati i valori della resistenza equivalente si procede con il calcolo del valore medio e dell’errore.







Bevel: Rs 
(2764.7 ±16.2)Ω








L’ultimo passaggio per concludere l’esperienza è quello del calcolo della resistenza equivalente in un collegamento in parallelo. Il circuito montato risulta essere il seguente:



Una volta creato il circuito ho effettuato 10 misurazioni:


V

A

R = V / I

4,4v

7mA


5,1v

8,5mA


6,7v

10,9mA


7,8v

12,9mA


9,3v

15,5mA


10,3v

17,1mA


12,2v

20,9mA


13,4v

23mA


14,3v

24,8mA


15,5v

26,9mA









Bevel: Rp 
 Ω








Una volta conclusa l’esperienza si procede nel caso del collegamento in serie ed in parallelo, con la verifica degli errori.


VERIFICA ERRORI COLLEGAMENTO IN SERIE






VERIFICA ERRORI COLLEGAMENTO IN PARALLELO





0

 

 

 

 






Conclusioni

Dalla lettura delle tabelle e dei grafici riportati nella relazione si può osservare la linearità di R; possiamo quindi affermare che la legge di Ohm è stata verificata. Ovviamente, a causa della sensibilità del tester e gli errori commessi durante le misure, le rette che rappresentano R nei grafici non sono perfettamente lineari. 







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