Legea lui Ohm: curent, tensiune și rezistență
1 · Prezice
O baterie de 9 V trimite curent printr-un singur rezistor. Dacă folosești un rezistor mai mare, curge mai mult sau mai puțin curent?
- Un rezistor mai mare înseamnă mai puțin curent.
- Un rezistor mai mare înseamnă mai mult curent.
- Curentul nu depinde de rezistență.
2 · Montaj
- Deschide presetarea single-resistor și apasă Resetează. Bateria furnizează fix 9 V.
- Activează citirea curentului pe rezistor.
- Setează valoarea rezistorului pentru fiecare încercare și înregistrează curentul.
3 · Colectează date
| Rezistența R (Ω) | Puterea disipată P (W) | Curentul I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Plotează curentul I (axa y) în funcție de 1/R (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine?
4 · Analizează
- Pentru o încercare, calculează I = E/R folosind E = 9 V. Compară cu tabelul.
- Explică de ce dublarea rezistenței înjumătățește curentul, folosind legea lui Ohm I = E/R la tensiune fixă.
5 · Extinde
- Coloana ta de putere (P = E²/R) se micșorează pe măsură ce rezistența crește, deși tensiunea rămâne fixă. Explică de ce un rezistor mai mare trage mai puțină putere de la aceeași baterie.
- Ce s-ar întâmpla cu curentul (și cu bateria) dacă R ar fi setat aproape de 0 Ω? De ce evită circuitele reale această stare de „scurtcircuit”?
Fizica din spatele acestui experiment
Legea lui Ohm
Curentul printr-un rezistor este proporțional cu tensiunea pe el și invers proporțional cu rezistența lui: I = V/R. Aici V egalează întregul EMF al bateriei, 9 V.
Putere electrică (din V și R)
Puterea disipată de un rezistor poate fi calculată direct din tensiune și rezistență, fără curent: P = V²/R.
Circuite
- Rezistoare în serie: rezistențele se adună
- Rezistoare în paralel: curentul se împarte
- O lampă cu întrerupător: disiparea puterii într-un bec
- Baterii în serie: EMF-urile se adună
- Instrumente ideale: ampermetrele și voltmetrele nu deranjează circuitul
- Becuri în serie: curent partajat, becuri mai slabe
- Becuri în paralel: tensiune partajată, luminozitate maximă
- Scurtcircuitarea unui bec: ce se întâmplă când îl ocolești
- Dimmer cu reostat: rezistență variabilă continuu
- Plasarea corectă a instrumentelor: ampermetru în serie, voltmetru în paralel
- Instrumente inversate: o greșeală comună de conectare
- Încărcarea RC: abordarea exponențială a unui condensator