Prima legge di Ohm: esperienza di laboratorio

PRIMA LEGGE DI OHM

Lo scopo dell'esperimento condotto in aula è quello di verificare la prima legge di Ohm, secondo cui l’intensità di corrente elettrica è
direttamente proporzionale alla differenza di potenziale.

Strumenti e materiali utilizzati: Generatore con tensione regolabile, amperometro, voltmetro, resistenza.

LEGGE DI OHM, PROCEDIMENTO ESPERIMENTO

Procedimento e principi fisici: Per verificare la legge di Ohm si costruisce un circuito formato da un generatore su cui è possibile regolare il voltaggio e da una resistenza. In questo circuito s’inserisce un amperometro, uno strumento che serve per misurare l’intensità di corrente, e un voltmetro, strumento con cui si misura il potenziale elettrico. Il voltmetro è inserito in parallelo con entrambe le resistenze.

L’amperometro si collega in serie e al suo interno ha una resistenza molto molto bassa tanto da non influire sul circuito. Invece il voltmetro si inserisce in parallelo rispetto al circuito, e al suo interno ha una resistenza altissima in modo da non far passare corrente fra di esso. Con questi due strumenti, si può commettere l’errore di parallasse: è un tipo di errore accidentale, che viene commesso dalla errata lettura; infatti se non ci si posiziona perfettamente davanti allo strumento, si può avere una lettura errata.

Per evitare che ciò succeda lo strumento è stato dotato di uno “specchio” direttamente davanti alla lancetta. Inoltre la lancetta ha un corpo non circolare, bensì a forma di rettangolo: in questo modo se mentre si legge si vede l’area del rettangolo: ciò significa che bisogna spostarsi fino a che non si noti più. Poi questi due strumenti hanno un regolatore di capacità (massima misura che uno strumento può raggiungere). Sul generatore è predisposto un regolatore di tensione.

Poi sugli strumenti è presente il numero di fondoscala, il numero δFS delle divisioni che compongono la scala dello strumento.

Passando alla pratica: Legge di Ohm (i= ΔV/r),dove i è l’intensità di corrente,(U.M.:Ampere, si misura con l’amperometro) ΔV è la differenza di potenziale ( U.M.: volt, si misura col voltmetro) e r, è il valore della resistenza (U.M: Ohm). Per verificare che tutto ciò è vero abbiamo cambiato la tensione elettrica per 7 volte, e abbiamo letto l’amperometro e il voltmetro.

Per ogni misura e per ogni strumento, abbiamo riportato in una tabella:

• la portata dello strumento
• il numero di fondoscala (n.d.f.s.) 
• il numero divisioni lette (n.d.lette, ovvero la misurazione compiuta dallo strumento).

Poi con una formula generale abbiamo potuto calcolare, per il voltmetro la differenza di potenziale e per l’amperometro, l’intensità di corrente; G(grandezza)=portata/n.d.f.s.)·n.divisioni lette.

Quindi per noi la G saranno l’intensità di corrente e la ΔV.

LEGGE DI OHM: CONCLUSIONI

Se in un grafico cartesiano mettiamo all’asse delle ascisse la ΔV e nelle ordinate l’intensità, e il risultato è una retta passante per l’origine, allora la legge è verificata, poiché le grandezze sono direttamente proporzionali.

Conclusioni: La legge è verificata: il prodotto fra intensita è differenza di potenziale è costante. (i/ ΔV)=k. Abbiamo avuto un accettabile errore sistematico dovuto alla qualità degli strumenti.

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