Ohm kanunun doğrulanması

EL EK T RİK / Y ÜK V E A K IMIN İL E T İMİ (N A K LI)
UE3020320
OHM KANUNU
UE3020320
T E ME L İL K E L E R
DE ĞE RL E NDİRME
Georg Simon Ohm 1825 yılında ilk defa basit bir kondüktör üzerindeki akımın verilen voltajla orantılı olduğunu göstermiştir.
Kesit alan A kabloların kalınlığından d hesaplanır:
A=
Bu da aşağıdaki Ohm kanunuyla gösterilir:
(1)
π 2
⋅d
4
Ölçümler üç adet U-I grafiğinde çizilecektir. Grafiklerin her birinde
parametrelerden (ρ, x ya da d) biri değiştirilecektir.
U = R ⋅I
Orantısallığın sabiti R kondüktörün direncidir. x uzunluğundaki ve kesit
alanı A olan metal kablo için, direnç R aşağıdaki formülle elde edilir:
U/V
x
(2).
R = ρ⋅
A
5
d = 0,35mm
Özgül direnç ρ kablonun yapıldığı maddeye bağlıdır.
Bu esas ilişkiyi doğrulamak için, farklı kalınlıklarda, uzunluklarda ve
farklı maddelerden yapılan metal kablolar için akım ve voltaj arasındaki
orantısallığı belirlemek adına deney gerçekleştirilmiştir. Ayrıca özdirenç
belirlenecek ve literatürde geçen değerlerle karşılaştırılacaktır.
4
d = 0,5mm
3
d = 0,7mm
2
1
DE NE Y
P R O S E DÜRL E Rİ
• Nitelikli tel ve pirinç tel için Ohm
kanunun doğrulanması
• Farklı uzunluklardaki nitelikli tel için
Ohm kanunun doğrulanması
• Farklı kalınlıklardaki nitelikli tel için
Ohm kanunun doğrulanması.
AMAÇ
0
Ohm kanunun doğrulanması
0
1
2
I/A
Şekil 3: Farklı kalınlıklardaki nitelikli kablolar için U-I grafiği
ÖZET
R/Ù
U/V
Basit elektrikli iletkenlerde, kondüktör boyunca geçen akım I verilen voltaja U orantılıdır Orantısallık sabiti, ohm direnci R kondüktörün uzunluğuna x, kesit alanına A ve maddenin yapısına
(doğasına) bağlıdır. Aralarındaki bu ilişi konstantan (nitelikli tel) ve pirinç tel kullanılarak incelenecektir.
3
5
4
2
3
2
GE RE K L İ CİH A Z L A R
Miktar Cihazlar
Ürün no.
1
Direnç Ekipmanı
1009949
1
DC Güç Kaynağı 0 − 20 V, 0 − 5 A (230 V, 50/60 Hz)
1003312 veya
DC Güç Kaynağı 0 − 20 V, 0 − 5 A (115 V, 50/60 Hz)
1003311
2
Analog Multimetre AM50
1003073
1
Takım 15 emniyetli deney kablosu, 75 cm
1002843
1
1
0
0
1
I/A
2
Şekil 1: Nitelikli kablo (mavi) ve pirinç kablo (kırmızı) için U-I grafiği
0
0
1
2
x/m
Şekil 4: Uzunluk fonksiyonu olarak direnç R
R/Ù
6
U/V
5
x=2m
4
4
3
x=1m
2
2
1
1
0
0
1
I/A
2
Şekil 2: Farklı uzunluklardaki nitelikli kablolar için U-I grafiği
108
d = 1mm
3B Scientific® Experiments
0
0
2
4
6
8
10
1/A / 1/mm²
Şekil 5: Kesit alanının A tersinin fonksiyonu olarak direnç R
...going one step further
109