Caricare documenti e articoli online 
INFtub.com è un sito progettato per cercare i documenti in vari tipi di file e il caricamento di articoli online.
Meneame
 
Non ricordi la password?  ››  Iscriviti gratis
 

ESPERIENZA DI VERIFICA DELLE LEGGI DI OHM E RESISTENZE IN SERIE E IN PARALLELO

fisica




Inviare l'articolo a Facebook Inviala documento ad un amico Appunto e analisi gratis - tweeter Scheda libro l'a WhatsApp - corso di

RELAZIONE DI FISICA


ESPERIENZA DI VERIFICA DELLE LEGGI DI OHM

E

RESISTENZE IN SERIE E IN PARALLELO


Strumenti utilizzati

  • 1 Generatore di corrente ;
  • 1 Amperometro ;
  • 1 Voltmetro;
  • fili per collegare resistenze, generatore, amperometro, voltmetro;
  • resistenze di materiali diversi, di lunghezza variabile e spessori variabili





Obiettivo 1 : Verificare  la prima legge di Ohm

Enunciato

Prima legge di Ohm: A temperatura costante il rapporto tra la differenza di potenziale e l'intensità di corrente  di un materiale è costante :

Dv/i = R


DV = differenza di potenziale. Unità di misura: V                       

i = intensità di corrente. Unità di misura: A

R = resistenza. Unità di misura W


Dopo aver costruito il circuito nel modo seguente,usando come resistenza la costantana, sono stati raccolti più valori di intensità a cui corrispondevano determinati valori di potenziale.













Bisogna precisare che l'Amperometro, nel circuito, si trova in serie, 111i86b mentre il Voltmetro in parallelo: i conduttori sono collegati in serie quando sono disposti in successione e ognuno di essi è attraversato dalla stessa corrente, sono collegati in parallelo, invece, quando hanno le prime e le seconde estremità in comune tra loro.



materiale

Sezione (m2)

lunghezza (m)


Costantana

1,96E-07







i (A)

DV (V)

R = DV/i (W

R medio (W














































Proviamo a calcolare il coefficiente angolare della retta e verifichiamo che corrisponda a quello nell'equazione della retta trovato dal computer.


imedio=


Vmedio =



(i-imedio)

(V-Vmedio)

(i-imedio)*(V-Vmedio)


(i-imedio)2

























































S =


S =




m= S (i-imedio)*(V-Vmedio)/S (i-imedio)2 =



mcompure






Il coefficiente angolare della retta scaturita dalla funzione Dv=f(i) che si ottiene dai calcoli matematici, e che corrisponde a quello calcolato dal computer per trovare l'equazione della retta, si avvicina molto al valore della resistenza R. possiamo ritenere i due vaori identici poichè bisogna considerare l'incertezza causata dalla sensibilità degli strumenti e da misure prese in maniera non molto precisa.




Nella tabella sottostante è stato calcolato lo scarto quadratico medio per stabilire l'incertezza:



Errore



R-Rmedia

(R-Rmedia)2

s S(R-Rmedio)2




































S(R-Rmedia)2 =





















Elaborando i dati raccolti abbiamo ricavato il valore della resistenza della costantana che è costante e pari a W. Come si può notare dal grafico l'intensità di corrente e la differenza di potenziale sono direttamente proporzionali.

La prima legge di Ohm è stata verificata.






Obiettivo 2 : Verificare  la seconda legge di Ohm


Enunciato

Seconda legge di Ohm: La resistenza di un filo conduttore e' direttamente proporzionale alla lunghezza l e inversamente proporzionale alla sezione S. Inoltre dipende anche dalla sostanza di cui il filo è costituito.  R = r*S/l


r Costante di proporzionalità, chiamata resistività o resistenza specifica, dipendente dalla natura fisica del conduttore. Unità di misura: W · m

S = Sezione  del conduttore. Unità di misura: m²

l = Lunghezza del filo. Unità di misura: m



Vediamo prima la proporzionalità che esiste tra             la resistenza e la sezione.

Per questo esperimento utilizziamo il nichelcromo perchè per questo materiale abbiamo a disposizione più sezioni. Il circuito è costruito come prima, cambia solo la resistenza utilizzata.


materiale

DV (V)

lunghezza (m)


Nichelcromo









Sezione (m2)

i (A)

DV (V)

R =DV/i (W


























Risulta evidente dal grafico che la sezione è inversamente proporzionale alla resistenza proprio come afferma la legge.








Verifichiamo allora la proporzionalità che esiste tra la resistenza e la lunghezza.

Anche in questo caso abbiamo utilizzato il nichelcromo perchè avevamo a disposizione più lunghezze di questo materiale. Anche il circuito rimane uguale cambia solo la lunghezza della resistenza.




materiale

DV (V)

Sezione (m2)


Nichelcromo









lunghezza (m)

i (A)

DV (V)

R =DV/i (W













































Dal grafico risulta che la resistenza è direttamente proporzionale alla lunghezza, come afferma la legge.





Verifichiamo infine se la resistenza dipende dalla sostanza di cui è costituito il filo. Mantenendo costante la sezione, la lunghezza e la differenza di potenziale abbiamo trovato intensità diverse a seconda del materiale a cui corrispondono necessariamente resistenze diverse.



DV (V)

Sezione (m2)

lunghezza (m)




1,96E-07









materiale

i (A)

DV (V)

R =DV/i (W

r = R *S/l

costantana




5,0646E-07

ottone




6,74235E-08

nichelcromo




1,08889E-06


























Ogni materiale a parità di sezione, lunghezza e differenza di potenziale a una resistività specifica che è direttamente proporzionale alla resistenza.

Poiché abbiamo trovato che la resistenza è inversamente proporzionale alla sezione, direttamente proporzionale alla lunghezza e inoltre dipende dalla sostanza possiamo affermare di aver verificato anche la seconda legge di Ohm.





Obiettivo 3: Trovare la resistenza di un circuito dove due materiali sono collegati in serie.


Per questo esperimento abbiamo utilizzato la costantana (i cui valori sono a pag.1) e il nichelcromo con i seguenti valori:


materiale

sezione (m2)

lunghezza (m)


Nichelcromo

1,96E-07







i (A)

DV (V)

R = DV/i (W

R medio (W












































Errore

R-Rmedia

(R-Rmedia)2

s S(R-Rmedio)































S(R-Rmedia)2 =








Nichelcromo e costantana sono stati montati in serie nel seguente modo:














I dati raccolti con questo circuito sono i seguenti:


i (A)

DV (V)

R = DV/i (W

R medio (W







































Abbiamo notato che la resistenza ottenuta è circa uguale alla somma delle resistenze medie del nichelcromo e della costantana:


R medio costantana =






R medio nichelcromo =






somma =



circa uguale a R del circuito in serie


Si può affermare che i valori coincidono tenendo presente l'incertezza causata dalle misure non troppo precise e dalla sensibilità degli strumenti.







Obiettivo 4: Trovare la resistenza di un circuito dove due materiali sono collegati in parallelo.


Utilizzando sempre il nichelcromo e la costantana è stato costruito il seguente circuito:














I dati raccolti con questo circuito sono i seguenti:


i (A)

DV (V)

R = DV/i (W

R medio (W










































Poiché l'intensità del circuito è

i =i1+i2

con i1 = intensità della costantana e i2 = intensità del nichel cromo

e sapendo che secondo la prima legge di Ohm  i = DV/R

sostituendo si ottiene:

DV/R in parallelo = DV/R costantana + DV/R nichelcromo


Poiché DV è uguale per tutti possiamo eliderlo e si ottiene:

1/R in parallelo = (R nichelcromo + R costantana)/(R costantana * R nichelcromo)


Quindi R = (R costantana * R nichelcromo)/(R nichelcromo + R costantana)


Sostituendo con i valori numerici si ottiene:

R = (2,29*4,96)/(4,96+2,29)= 11,36 / 7,25 = 1,57 circa uguale a R del circuito in parallelo










Privacy




Articolo informazione


Hits: 3011
Apprezzato: scheda appunto

Commentare questo articolo:

Non sei registrato
Devi essere registrato per commentare

ISCRIVITI

E 'stato utile?



Copiare il codice

nella pagina web del tuo sito.


Copyright InfTub.com 2021