Naam : ……………………………………….. Nr : …….. Opgave : Experimentele bepaling van de wet van Ohm 1) Benodigdheden Plank met weerstandsdraden, V-m, A-m, bron, snoeren (3 rode, 3 zwarte), schakelaar. 2) Doel van de proef Meten van de stroomsterkte door een weerstandsdraad in functie van de spanning over die weerstandsdraad. Daaruit kan dan een verband tussen stroomsterkte en spanning gevonden worden. Dat verband zal de wet van Ohm genoemd worden. 3) Schakelen van V-m en A-m Een A-m meet de stroomsterkte I ...... de kring ( of ............. de weerstandsdraad) een A-m wordt in .................... met die weerstandsdraad geschakeld. Een V-m meet de spanning U ................... twee punten ( of ................. de weerstandsdraad) een V-m wordt in .................................. met de weerstandsdraad geschakeld. Hou je zoveel als mogelijk aan de kleurencode. Hierbij is de rode klem altijd de klem op de ...................... potentiaal en is de zwarte (of blauwe) klem de klem op de ....................... potentiaal. Ben je vooraf niet zeker over de grootte-orde van de stroom of spanning die je meet, neem dan de minst gevoelige schaal. Indien mogelijk kan je dan overschakelen op een gevoeliger schaal. Om nauwkeurige metingen te bekomen vermijden van te werken met al te kleine waarden van U en I. We zorgen ervoor dat we tenminste 2 beduidende cijfers kunnen meten. 4) Metingen Je wil de spanning U over en de stroomsterkte I door twee verschillende weerstandsdraden meten. Realiseer daarvoor onderstaande schakeling. Meet voor een 10-tal spanningen U de overeenkomstige stroomsterkte I : Doe vooraf eens een verkennende meting, zonder de resultaten op te schrijven, om na te gaan bij welke spanningen je gaat meten. Hierbij zorg je dat je binnen het bereik van de ingestelde schaal op V-m en A-m blijft. dat je met niet te kleine waarden werkt. Zo kan je met 3 BC werken. dat de metingen enigszins gelijkmatig over de gemeten spanningen verdeeld zijn. NiCr : 1,00 m / 0,20 mm U( ) I( ) NiCr : 1,00m / 0,30 mm U( ) I( ) 5) Bespreking Om het verband tussen I en U te achterhalen zetten we beide metingen grafisch uit in eenzelfde I(U) - diagram. We verkrijgen ......................................................................... Dit betekent dat .................. of dat ........... = Cte. Om dit te controleren berekenen we nu normaal gezien I/U. Dit doen we dit keer niet, aangezien in de praktijk de verhouding U/I veel meer gebruikt wordt. Trouwens als I/U een constante verhouding is, dan is U/I dat zeker ook. Bereken dus nu U/I voor beide weerstandsdraden in de derde kolom. We bemerken dat die constante afhankelijk is van de weerstandsdraad. Een andere weerstandsdraad levert een andere waarde op voor die constante. Daarom definiëren we nu die constante als de WEERSTAND van een geleider of weerstandsdraad en stellen we dit voor door R. DEFINITIE: met [ R ] = ....... = ....... ( ................. ) GEVOLG: Wet van Ohm : Wat is het verband tussen de hellingsgraad van de I(U)-grafiek en de waarde van de weerstand R van de geleider? .......................................................................................................................................... Geef dit ook weer op de grafiek door voor U = 1,0 V de overeenkomstige toenames I1 en I2 bij beide weerstanden te construeren: I1 = ................. I2 = ...................... OPMERKING: De constante verhouding I/U geeft nu ook aanleiding tot een nieuwe grootheid, nl. de GELEIDING en deze stellen we voor door G. Definitie: G = ......... met [ G ] = S (siemens) Merk op dat S - 1 =