Научно – исследовательская работа

“Исследование зависимости силы тока от сопротивления и

напряжения”

Иванов Михаил

8б класс

АктуальностьАктуальность

Закон Ома является одним из Закон Ома является одним из важнейших законов энергетики. Без важнейших законов энергетики. Без электричества мы не представляем электричества мы не представляем нашу жизнь. Современная жизнь без нашу жизнь. Современная жизнь без электричества невозможна. Поэтому я электричества невозможна. Поэтому я решил изучить и проверить этот закон решил изучить и проверить этот закон на практике.на практике.

Цели исследовательской работы:Цели исследовательской работы:

1. Исследовать зависимость силы тока 1. Исследовать зависимость силы тока от напряжения.от напряжения.

2. Исследовать зависимость силы тока 2. Исследовать зависимость силы тока от сопротивления.от сопротивления.

Задачи:

Составить историческую справку создания закона Ома.

Составить таблицы зависимостей силы тока от напряжения и сопротивления.

Построить графики зависимостей силы тока от напряжения и сопротивления.

Методы и средства исследования.Методы и средства исследования.

1. Изучение научной литературы по 1. Изучение научной литературы по теме «Электричество и закон Ома».теме «Электричество и закон Ома».

2. Проведение экспериментов с 2. Проведение экспериментов с помощью лабораторных приборов по помощью лабораторных приборов по электричеству.электричеству.

3. Обобщение материала.3. Обобщение материала.

План исследованияПлан исследования

1.1. Изучение теории закона Ома.Изучение теории закона Ома.

2.2. Проведение экспериментов по исследованию Проведение экспериментов по исследованию зависимости силы тока то напряжения.зависимости силы тока то напряжения.

3.3. Составление таблиц и графиков по исследованию Составление таблиц и графиков по исследованию зависимости силы тока от напряжения.зависимости силы тока от напряжения.

4.4. Проведение экспериментов по исследованию Проведение экспериментов по исследованию зависимости между силой тока и сопротивлением.зависимости между силой тока и сопротивлением.

5.5. Построение графика и составление таблицы по Построение графика и составление таблицы по исследованию зависимости силы тока от исследованию зависимости силы тока от сопротивлениясопротивления

6.6. Вывод, сделанный на основе проведенных Вывод, сделанный на основе проведенных экспериментов.экспериментов.

История создания закона ОмаИстория создания закона Ома Основной закон электрической цепи был открыт Основной закон электрической цепи был открыт

немецким физиком Георгом Симоном Омом (1787-немецким физиком Георгом Симоном Омом (1787-1854).1854).

Изучая связь электричества с магнетизмом, Ом Изучая связь электричества с магнетизмом, Ом открыл один из важнейших законов – открыл один из важнейших законов – количественный закон цепи электрического тока. количественный закон цепи электрического тока. Ученый воспользовался методом французского Ученый воспользовался методом французского инженера и физика Ш. О. Кулона, но несколько инженера и физика Ш. О. Кулона, но несколько изменил его.изменил его.

Над проволокой с током он поместил магнитную Над проволокой с током он поместил магнитную стрелку, подвешенную на нити. При стрелку, подвешенную на нити. При закручивании она удерживала стрелку в закручивании она удерживала стрелку в равновесии, а углом кручения измерялась сила равновесии, а углом кручения измерялась сила тока. В этом эксперименте Ом установил, что: 1) тока. В этом эксперименте Ом установил, что: 1) сила тока постоянна в различных участках цепи; сила тока постоянна в различных участках цепи; 2) сила тока убывает с увеличением длины 2) сила тока убывает с увеличением длины провода и с уменьшением площади его провода и с уменьшением площади его поперечного сечения. поперечного сечения.

Исследование зависимости силы Исследование зависимости силы тока от напряжениятока от напряжения

Перед нами Перед нами электрическая цепь, электрическая цепь, состоящая из состоящая из аккумулятора, ключа, аккумулятора, ключа, амперметра, спирали амперметра, спирали из никелиновой из никелиновой проволоки и проволоки и параллельно параллельно присоединенного к присоединенного к спирали вольтметра. спирали вольтметра.

Схема этой цепи Схема этой цепи изображена слева.изображена слева.

А

V

Замыкаем цепь и отмечаем показания приборов Замыкаем цепь и отмечаем показания приборов ((UU=4,5 В; =4,5 В; II=2,2 А). Затем присоединяем к первому =2,2 А). Затем присоединяем к первому аккумулятору второй такой же аккумулятор и снова аккумулятору второй такой же аккумулятор и снова замыкаем цепь. Напряжение (замыкаем цепь. Напряжение (UU) на спирали при этом ) на спирали при этом увеличилось на 0,5, и амперметр увеличил свои увеличилось на 0,5, и амперметр увеличил свои показания на 0,5.показания на 0,5.

При трех аккумуляторах напряжение на спирали При трех аккумуляторах напряжение на спирали увеличится на 1В, во столько же увеличится сила увеличится на 1В, во столько же увеличится сила тока.тока.

Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличится и тому же проводнику, во столько же раз увеличится сила тока в нем. Другими словами, сила тока в нем. Другими словами, сила тока в сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.концах проводника.

Проведение опыта исследования зависимости силы тока от напряжения

Результаты исследования:Результаты исследования:

Зависимость силы тока Зависимость силы тока от напряжения.от напряжения.

I, A

U, B

, В 2 4 6

, В 4,5 5 5,5

, А 2,2 2,7 3,2

Исследование зависимости силы Исследование зависимости силы тока от сопротивлениятока от сопротивления

Перед нами Перед нами электрическая электрическая цепь, главным цепь, главным источником источником тока в которой тока в которой является является выпрямитель выпрямитель

ВС-24М.ВС-24М.

Проведение опытов исследования зависимости Проведение опытов исследования зависимости силы тока от сопротивлениясилы тока от сопротивления

В эту электрическую цепь мы поочередно В эту электрическую цепь мы поочередно включаем проводники с различным включаем проводники с различным сопротивлением. Показания исследования сопротивлением. Показания исследования изображены ниже:изображены ниже:

№ опыта

Напряжение цепи, В Сопротивление проводника, Ом

Сила тока, А

1 4 1 1,75

2 4 2 1,2

3 4 3 0,9

4 4 4 0,75

5 4 5 0,65

6 4 6 0,5

7 4 7 0,45

8 4 8 0,4

9 4 9 0,35

10 4 10 0,35

При включении в электрическую цепь проводника с сопротивлением 1 Ом, сила тока равна 1,75 А. При включении в цепь проводника сопротивлением 2 Ом, сила тока равна 1,2 А. А при включении проводника, сопротивление которого 3 Ом, сила тока равна 0,9 А и т. д.

Таким образом из результатов опытов видно, что чем больше сила тока в цепи, тем меньше ее сопротивление.

Другими словами, сила тока обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Зависимость силы тока от Зависимость силы тока от сопротивлениясопротивления

№ опыта

Напряжение В

Сопротивление, Ом

Сила тока, А

1 4 1 1,75

2 4 2 1,2

3 4 3 0,9

4 4 4 0,75

5 4 5 0,6

6 4 6 0,5

7 4 7 0,45

8 4 8 0,4

9 4 9 0,35

10 4 10 0,35

0,4

2

1,2

1

0,9

0,6

0,5

I, A

R,

Ом1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Результаты исследования:

В работе мною была проверена В работе мною была проверена зависимость силы тока от напряжения зависимость силы тока от напряжения и сопротивления и был и сопротивления и был экспериментально подтвержден закон экспериментально подтвержден закон Ома: сила тока в проводнике прямо Ома: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению пропорциональна сопротивлению проводника.проводника.

I – сила тока в участке цепи, U – напряжение на этом участке, R – сопротивление участка.