Закон Ома: неизвестное сопротивление по характеристике V–I
Меняйте напряжение источника на неизменном «загадочном» резисторе; записывайте пары (I, V) с небольшим шумом приборов и находите R как наклон линейной аппроксимации V от I.
Цель работы
Проверить закон Ома V = I R для омического резистора и определить его сопротивление R по линейной аппроксимации измеренного напряжения от тока.
Оборудование
- Регулируемый источник постоянного напряжения
- Цепь вольтметра (модель)
- Амперметр (модель)
- Неизвестный углеродный резистор
Теория
Для идеального резистора ток пропорционален приложенному напряжению: V = R·I. График V(I) — прямая через начало координат с наклоном R (в омах при V в вольтах и I в амперах).
Ход работы
- В цепи один неизвестный резистор R (омический, комнатная температура).
- Задайте напряжение источника V ползунком; на схеме показана идеальная рабочая точка I = V/R.
- Нажмите «Записать измерение» — в таблицу попадут (I, V) с небольшим шумом вольтметра и амперметра.
- Повторите не менее чем для 6 разных напряжений в диапазоне примерно 1–20 В, равномерно по диапазону.
- Проверьте линейную аппроксимацию V(I): наклон равен R; свободный член близок к 0.
- Сравните ваше R с эталонным значением и сформулируйте вывод.
Эксперимент
Вывод
Найденное сопротивление согласуется с эталонным в пределах допуска. Источники погрешности: конечное число ступеней напряжения, шум приборов и идеализация линейного омического элемента.