20. Ohmov zakon

Naloga: Ugotovi v kakšnem razmerju sta tok in napetost v enostavnem električnem krogu.

Ugotovi matematično razmerje med tokom, napetostjo in uporom v enostavnem električnem krogu. Primerjaj graf U(I) za upornik z enakim grafom za žarnico.

Učne enote: Ohmov zakon

Učni cilji - učenec:

Potrebščine:

  • električna vezavna plošča,
  • vezne žice,
  • uporniki npr. 10 W, 100 W,

 

Navodilo:

 Sondo za električni tok in sondo za električno napetost Voltage Probe povežemo prek dvokanalnega ojačevalnika z vmesnikom LabPro. Sondo za električni tok povežemo s kanalom CH1, za napetost pa s kanalom CH2. V mapi Phycics with Computers odpremo datoteko 25 Ohms Law. V oknu se pojavi graf I(U). Merilnika kažeta električni tok in napetost.

Slika 1: Shema vezja  Slika 2: Fotografija poskusa

Sklenemo električni krog kot je prikazano na sliki 1. Gumb za nastavitev napetosti na viru napetosti nastavimo na 0 in vir vklopimo. Kliknemo Zero. V pogovornem oknu izberemo OK za oba senzorja in s tem nastavimo ničlo za obe sondi, ko ni toka in napetosti.Kliknemo Collect. Spremljamo tok in napetost. Ko sta odčitka stabilna, kliknemo Keep. Napetost vira povečujemo za približno 0,5 V in kliknemo Keep. Postopek ponavljamo do napetosti 5 V, kliknemo Stop in nastavimo vir napetosti na 0. Analiziramo graf U(I), kliknemo gumb Linear Fit in prepišemo v tabelo nagib premice. Meritve ponovimo še za 100 omski upornik.

Rezultati merjenj, preglednice in grafi:

 Slika 3: Graf U(I)

 Nagib premice [V/A]

 Upornik 10 Ω 11,49

Datoteka: 20 Ohmov zakon

Ugotovitve in posplošitve: Graf je premica. Napetost in tok sta premosorazmerna. Nagib premice predstavlja električni upor. Ker je odvisnost toka in napetosti premosorazmerna, velja za izbran upornik Ohmov zakon.

Namig: Graf lahko shranimo z izbiro Store Latest Run in opravimo meritve za več različnih upornikov. Primerjamo naklone premic. Rezultate merjenj shranimo v datoteko, ki jo lahko prikažemo v fazi uvodne motivacije, ponavljanja in utrjevanja in preverjanja in ocenjevanja znanja.

Enak poskus lahko opravimo še s fotoupornikom. Osvetlitev fotoupornika spreminjamo po stopnjah. Najprej ga osvetlimo s svetilko in narišemo graf. Nato nanj položimo en, dva, tri, štiri lističe paus papirja in narišemo grafe. Nato pa narišemo še graf brez osvetljevanja.