Закон Ома: струм, напруга та опір
1 · Прогноз
Батарея 9 В проганяє струм крізь один резистор. Якщо взяти більший резистор, протікає більше чи менше струму?
- Більший резистор означає менший струм.
- Більший резистор означає більший струм.
- Струм не залежить від опору.
2 · Установка
- Відкрийте пресет одного резистора та натисніть «Скинути». Батарея дає фіксовані 9 V.
- Увімкніть показ струму на резисторі.
- Задайте значення резистора для кожного заміру та запишіть струм.
3 · Збір даних
| Опір R (Ω) | Розсіяна потужність P (W) | Струм I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Побудуйте графік струму I (вісь y) проти 1/R (вісь x) для трьох замірів. Чи пряма лінія через початок?
4 · Аналіз
- Для одного заміру обчисліть I = E/R з E = 9 V. Порівняйте з таблицею.
- Поясніть, чому подвоєння опору уполовинює струм, використовуючи закон Ома I = E/R при фіксованій напрузі.
5 · Поглиблення
- Ваша колонка потужності (P = E²/R) стискається зі зростанням опору, хоча напруга фіксована. Поясніть, чому більший резистор споживає менше потужності від тієї самої батареї.
- Що сталося б зі струмом (і батареєю), якби R встановили майже 0 Ω? Чому справжні кола уникають цього стану «короткого замикання»?
Фізика цього експерименту
Закон Ома
Струм крізь резистор пропорційний напрузі на ньому та обернено пропорційний його опору: I = V/R. Тут V дорівнює повній ЕРС батареї, 9 V.
Електрична потужність (через V і R)
Потужність, розсіяну резистором, можна обчислити прямо з напруги та опору, без струму: P = V²/R.