Ohmov zakon: tok, napetost in upor
1 · Predvidi
Baterija 9 V poganja tok skozi en sam upornik. Če uporabiš večji upornik, ali steče več ali manj toka?
- Večji upornik pomeni manj toka.
- Večji upornik pomeni več toka.
- Tok ni odvisen od upora.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev single-resistor in pritisni Ponastavi. Baterija daje fiksnih 9 V.
- Omogoči odčitek toka na uporniku.
- Nastavi vrednost upornika za vsak poskus in zabeleži tok.
3 · Zberi podatke
| Upor R (Ω) | Razpršena moč P (W) | Tok I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Nariši tok I (os y) proti 1/R (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna skozi izhodišče?
4 · Analiziraj
- Za en poskus izračunaj I = E/R z E = 9 V. Primerjaj s tabelo.
- Z Ohmovim zakonom I = E/R pri fiksni napetosti razloži, zakaj podvojitev upora prepolovi tok.
5 · Razširi
- Tvoj stolpec moči (P = E²/R) se manjša, ko upor raste, čeprav napetost ostaja fiksna. Razloži, zakaj večji upornik potegne manj moči iz iste baterije.
- Kaj bi se zgodilo s tokom (in baterijo), če bi bil R nastavljen na skoraj 0 Ω? Zakaj se pravi krogi izogibajo temu stanju „kratkega stika“?
Fizika za tem poskusom
Ohmov zakon
Tok skozi upornik je sorazmeren z napetostjo nanj in obratno sorazmeren z njegovim uporom: I = V/R. Tu je V enaka polni EMF baterije, 9 V.
Električna moč (iz V in R)
Moč, razpršena na uporniku, se lahko izračuna neposredno iz napetosti in upora brez toka: P = V²/R.
Električni krogi
- Zaporedni uporniki: upori se seštejejo
- Vzporedni uporniki: tok se deli
- Žarnica s stikalom: razprševanje moči v žarnici
- Baterije zaporedno: EMF se seštejeta
- Idealna merilnika: ampermetr in voltmetr ne motita kroga
- Žarnice zaporedno: deljen tok, temnejše žarnice
- Žarnice vzporedno: deljena napetost, polna svetlost
- Kratko stikanje žarnice: kaj se zgodi, ko jo obideš
- Potemnilnik z reostatom: zvezno spremenljiv upor
- Pravilna postavitev merilnikov: ampermetr zaporedno, voltmetr vzporedno
- Zamenjana merilnika: pogosta napaka v žičenju
- Polnjenje RC: eksponentni približevanje kondenzatorja