Laboratorio - Leggi di Ohm

› per misurare la differenza di potenziale esistente tra i due punti in

Voltometro:necessario

cui esso viene collegato. Nei circuiti elettrici tale strumento viene collegato in parallelo.

Si è preceduto nel modo seguente:

in laboratorio abbiamo assemblato due circuiti elettrici, con caratteristiche diverse, per analizzare e

verificare le due leggi di ohm.

Nella prima prova, ci venivano consegnati un generatore di tensione,un voltometro,amperometro,

resistenze(lampadine) e cavi.

Costruiamoli nostro circuito,collegando il generatore di tensione al voltometro, in parallelo rispetto

alla resistenza e l’amperometro in serie ,attraverso l’uso dei cavi.Abbiamo quindi chiuso il circuito

e collegando opportunamente il generatore di tensione alla corrente del laboratorio,viene a crearsi la

differenza di potenziale necessaria per far circolare la corrente elettrica.

Svolgeremo differenti prove, modificando ogni volta la differenza di potenziale del generatore di

tensione( da 0 a 50 V, con sensibilità 1 V). La corrente va quindi ad incontrare le resistenze interne

degli altri strumenti,permettendoci di raccogliere i dati riguardanti la differenza di potenziale e

l’intensità.

In questo modo, utilizzando anche un’apposita tabella, andiamo a calcolare la resistenza di questo

circuito ,attraverso la prima legge di Ohm e come dimostra il grafico, osserviamo la diretta

proporzionalità tra corrente e differenza di potenziale.

Nella seconda esperienza disponiamo degli stessi strumenti, anche se utilizziamo un multimetro

digitale come amperometro e in aggiunta abbiamo anche una tavole in legno con differenti fili

conduttori.Quindi assembliamo allo stesso modo i dispositivi , ricordando di scegliere la scala di

misurazione più corretta.In ogni prova modifichiamo le caratteristiche delle resistenze, quindi

variando materiale, la sua lunghezza,che andiamo a variare mediante l’utilizzo del cavo munito di

morsetto a coccodrillo, e la sezione.

Utilizzando il voltometro e l’amperometro, raccogliamo i dati riguardanti l’intensità di corrente e la

differenza di potenziale e calcoliamo la resistenza attraverso la prima legge. Successivamente,

facendo l’inversa della seconda legge, andiamo a calcolare il valore della resistività per ciascun

ρ

materiale. La resistività, indicata col simbolo e misurata in (Ω*m) viene anche detta resistenza

specifica.

N.B. Ricordiamo ad ogni prova di spegnere il generatore di tensione, poiché il suo riscaldamento

potrebbe modificare l’andamento della prova e soprattutto nella seconda prova surriscalderemmo

troppo i fili metallici, bruciando anche la tavoletta di legno.

I dati sono stati raccolti nelle seguenti tabelle:

DATI RIGUARDANTI LA PRIMA LEGGE DI OHM

ΔV(V)

N.P. I(A) R(Ω)

1 10 0,030 333,3

2 11 0,032 343,8

3 12 0,034 352,9

4 14 0,037 378,4

5 16 0,040 400,0

6 18 0,043 418,6

7 20 0,046 434,8

8 22 0,048 458,3

9 24 0,051 470,6

10 26 0,053 490,6

11 28 0,055 509,1

R=ΔV/I

DATI RIGUARDANTI LA SECONDA LEGGE DI OHM

N.P. materiale l(m) sezione(mm) ΔV(V) I(A) R(Ω) S(m^2) ρ(Ω*m)

1 kantal 1,00 0,0003 0,70 0,033 21,212 7,07E-08 1,499E-06

2 kantal 0,75 0,0003 0,70 0,04 17,500 7,07E-08 1,649E-06

3 kantal 0,50 0,0003 0,70 0,066 10,606 7,07E-08 1,499E-06

4 kantal 0,25 0,0003 0,70 0,132 5,303 7,07E-08 1,499E-06

5 nichel 1,00 0,0003 0,65 0,535 1,215 7,07E-08 8,584E-08

6 nichel 0,75 0,0003 0,65 0,515 1,262 7,07E-08 1,189E-07

7 nichel 0,50 0,0003 0,65 0,905 0,718 7,07E-08 1,015E-07

8 nichel 0,25 0,0003 0,65 1,1 0,591 7,07E-08 1,670E-07

9 costantana 1,00 0,0003 0,70 0,09 7,778 7,07E-08 5,495E-07

10 costantana 0,75 0,0003 0,70 0,119 5,882 7,07E-08 5,541E-07

11 costantana 0,50 0,0003 0,70 0,177 3,955 7,07E-08 5,588E-07

12 costantana 0,25 0,0003 0,70 0,35 2,000 7,07E-08 5,652E-07

13 costantana 1,00 0,0006 0,70 0,18 3,889 2,83E-07 1,099E-06

14 costantana 0,75 0,0006 0,70 0,213 3,286 2,83E-07 1,238E-06

15 costantana 0,50 0,0006 0,70 0,338 2,071 2,83E-07 1,171E-06

16 costantana 0,25 0,0006 0,70 0,628 1,115 2,83E-07 1,260E-06

ρ=R*(S/l)

I dati sono stati organizzati ed elaborati nelle seguenti tabelle:

nella prima tabella riportiamo i valori misurati di differenza di potenziale, misurata in Volt(V) e

quelli dell’ intensità di corrente, misurata in Ampere(A).Andiamo poi a calcolare la resistenza del

circuito attraverso la formula: R=ΔV/I, ricavata dalla prima legge di Ohm, verificando che ΔV ed I sono

direttamente proporzionali.

Nella seconda invece riportiamo il tipo di materiale dei fili conduttori utilizzati, la sua lunghezza e la sua

sezione.Anche qui inoltre riportiamo i valori dell’ intensità di corrente e di differenza di potenziale.

Calcoliamo quindi la superficie e ricaviamo il valore delle differenti resistività, dalla seconda legge diOhm:

ρ=R*(S/l), misurata in (Ω*m).osserviamo che è direttamente proporzionale alla resistenza e alla superficie e

inversamente proporzionale alla lunghezza del filo.

Le relazioni tra i dati sono illustrate nei seguenti grafici:

PRIM A LEGGE DI OHM

0,060

CORRENTE 0,050

0,040

0,030

DI

INTENSITA' 0,020

0,010

0,000 10 11 12 14 16 18 20 22 24 26 28

DIFFERENZA DI POTENZIALE DAL GRAFICO

RISULTA LA DIRETTA PROPORZIONALITA’ TRA LA DIFFERENZA DI POTENZIALE E

L’INTENSITA DI CORRENTE ELETTRICA.

RAPPRESENTAZIONE SHEMATIA DEI CIRCUITI REALIZZATI: