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LA PRIMA LEGGE DI OHM Verifica sperimentale della I legge di Ohm A cura di Sellaroli Giuseppe, Mirengo Ciro, Di Giacomo Chiara, De Simone Valentina, Pes.

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1 LA PRIMA LEGGE DI OHM Verifica sperimentale della I legge di Ohm A cura di Sellaroli Giuseppe, Mirengo Ciro, Di Giacomo Chiara, De Simone Valentina, Pes Francesco, Coppola Sabatino e Volpe Lidia Liceo Ettore Majorana Indirizzo scientifico Progetto lauree Scientifiche 2006\2007

2 INDICE GLI SCOPI CHE CI SIAMO PROPOSTI LA STRUMENTAZIONE UTILIZZATA STRUTTURAZIONE DEL CIRCUITO PARTE I DELLESPERIMENTO PARTE II DELLESPERIMENTO PARTE III DELLESPERIMENTO PARTE IV DELLESPERIMENTO

3 Gli scopi che ci siamo proposti Lobiettivo che ci siamo proposti è quello di verificare sperimentalmente la prima legge di Ohm, ossia che: Fra lintensità i di corrente che fluisce in un conduttore e la d.d.p. esistente agli estremi di un suo tratto AB, vi è una relazione di proporzionalità diretta, esprimibile mediante la relazione:

4 La strumentazione utilizzata 1 Generatore di corrente 1 Sensore per la misurazione della d.d.p; 1 Sensore per la misurazione dellintensità di corrente; Resistenza di 100 Ohm Resistenza di 100 Ohm 1 Resistenza di 100 Ohm;Resistenza di 100 Ohm Tester Tester 2 Tester;Tester Logger pro Logger pro Software (Logger pro) per lelaborazione dei dati ottenuti dalle misurazioni;Logger pro 1 Trasduttore per la lettura, la registrazione, e il controllo delle grandezze rilevate; Fili conduttori per creare il circuito elettrico.

5 La strutturazione del circuito Il circuito che abbiamo creato è strutturato come quello nella figura accanto. Avevamo un generatore di corrente G collegato a un amperometro A, con resistenza interna molto piccola, e a un voltmetro V, con resistenza interna molto grande, (A in serie rispetto a alla resistenza R, mentre V in parallelo). Voltmetro e amperometro sono stati poi connessi al trasduttore, a sua volta collegato al PC, che ci forniva i risultati delle misurazioni.

6 Parte I dellesperimento Dopo aver posto una d.d.p. di circa 2.9V agli estremi del circuito, abbiamo ottenuto due grafici, i\ t e d.d.p.\ t : posto il tempo sullasse orizzontale, si otteneva in entrambi i casi una retta parallela allasse orizzontale, segno che la corrente circolante nel circuito era costante. Facendo il rapporto d.d.p\ i fra i valori corrispondenti, avevamo un risultato di allincirca 100 Ohm. Grafico I Per avere una visione migliore dei risultati, abbiamo modificato la scala della d.d.p. considerando un intervallo minore, e abbiamo notato che il grafico, in realtà, non risultava una retta parallela allasse x. Grafico II

7 Parte II dellesperimento Nella seconda parte abbiamo voluto dimostrare che quelli visti nellultimo grafico d.d.p\t, che potevano sembrare a prima vista punti angolosi, non lo erano poiché, se così fosse stato, significava ammettere lesistenza di punti di non derivabilità per la funzione, cosa assurda dal momento che stavamo lavorando con un generatore a tensione costante. Quindi abbiamo dilatato lasse del tempo. Grafico III Dal grafico si evinceva chiaramente che quelli individuati non fossero punti angolosi, dal momento che il loro andamento era curvilineo. Questo si spiegava col fatto che il generatore non produceva una corrente a regime perfettamente costante.

8 Parte III dellesperimento Nella terza parte dellesperimento abbiamo variato la d.d.p. che il generatore determinava agli estremi del circuito da 2.9V a circa 5.1V, e poi abbiamo controllato come variasse il rapporto d.d.p\ i fra i valori corrispondenti ottenuti. I grafici che risultavano, dopo questa variazione, erano di nuovo due rette parallele allasse x, come in precedenza. Andando a fare i rapporti tra i valori corrispondenti avevamo di nuovo un quoziente di circa 100 Ohm. Grafico IV Grafico V Grafico VI Grafico V Grafico VI Questo dimostrava chiaramente che d.d.p. e i erano direttamente proporzionali, e che la costante di proporzionalità era la resistenza R, la quale appunto, durante le fasi dellesperimento, non era stata cambiata. Dilatando di nuovo la scala della d.d.p.(Grafico V) e, in seguito, quella del tempo (Grafico VI), abbiamo ottenuto i medesimi risultati precedentemente osservati.Grafico VGrafico VI

9 Parte IV dellesperimento In ultima analisi abbiamo voluto ripetere lesperienza, effettuando però le misure con 2 tester al posto dei due sensori; uno labbiamo utilizzato per la misurazione dellintensità di corrente, laltro per misurare la tensione. Ovviamente, li abbiamo posti in modo da rispettare la strutturazione del nostro circuito di partenza. Le misurazioni effettuate ci hanno dato di nuovo gli stessi esiti di prima, infatti il rapporto d.d.p\i risultava essere di nuovo allincirca 100 Ohm.tester

10 LA RESISTENZA

11

12

13

14

15

16

17 Logger pro

18 TESTER

19 FINE


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