La legge di Ohm

1. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 1 La legge di Ohm Legge di Ohm resistenza e resistivit� Resistenze in serie e in parallelo Modalit� dell�esperimento Struttura della relazione

2. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 2 La legge di Ohm Dipendenza dell�intensit� di corrente dalla d.d.p. applicata agli estremi di un conduttore (metallo, soluzione elettrolitica) omogeneo, isotropo, isotermo, di precisa forma geometrica La corrente fluisce dal punto a pot. maggiore verso quello a pot. minore sperimentalmente si verifica che (legge di Ohm) R,resistenza, dipende dalle caratteristiche chimiche, fisiche e dalla forma del conduttore

3. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 3 La legge di Ohm Resistenza (?) 1/R conduttanza ? resistivit� o resistenza specifica (?�m) dipende dalle caratteristiche chimiche e fisiche del conduttore non dalla sua forma geometrica (conduttori 10-8, isolanti fino a 1017) 1/? conducibilit� comportamento in funzione dalla temperatura Somma di resistenze in serie e in parallelo

4. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 4 Modalit� dell�esperimento OBIETTIVO: verificare la validit� della legge di Ohm STRUMENTI A DISPOSIZIONE: Alimentatore ? strumento che, collegato alla rete di distribuzione 220 Volt - 50Hz, fornisce in uscita tensione variabile da 0 a 30 Volt se usato come generatore di corrente fornisce corrente elettrica con intensit� tra 0 e 3.2 Ampere massima potenza che l�alimentatore pu� erogare P = IV = 3.2 Ampere x 30 Volt = 96 Watt Strumenti di lettura ? due, uno digitale, l�altro analogico, entrambi in grado di misurare la d.d.p (voltmetro), la corrente elettrica (amperometro), la resistenza (ohmetro), sia in c.c. che in c.a.

5. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 5 Modalit� dell�esperimento Gli strumenti di lettura vanno utilizzati uno come voltmetro (tester analogico) e l�altro come amperometro (tester digitale) in funzione di corrente continua (indicata con il simbolo =) VOLTMETRO ?inserito in parallelo alla resistenza resistenza interna molto elevata AMPEROMETRO ?inserito in serie alla resistenza resistenza interna molto piccola l�inserimento degli strumenti di misura nel circuito comporta un errore sistematico nelle misure gli strumenti di lettura possono operare con �fondo scala� diversi una volta collegato lo strumento, scegliere la scala che permette la massima sensibilit� di lettura (10V, mA)

6. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 6 Modalit� dell�esperimento Resistenze ? di diversi valori, montate su un pannello il valore nominale della resistenza pu� essere individuato dalla bande colorate, codice dei colori decifrabile con la tabella allegata sulle resistenze � anche impressa una banda che indica la tolleranza della resistenza (= scarto massimo possibile tra il valore nominale e il valore reale della resistenza) COLLEGAMENTO DEL CIRCUITO E MISURE realizzare il circuito seguente, utilizzando i cavi di collegamento

7. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 7 Modalit� dell�esperimento accendere l�alimentatore ed eseguire almeno 10 misure di I con valori di V variabili tra 0 e 10 Volt per una sola resistenza costruire una tabella con i valore dell�intensit�, della differenza di potenziale e gli errori di sensibilit� rilevati dagli strumenti, con relative unit� di misura la sensibilit� dello strumento cambia in funzione del fondo scala scelto attenzione a come determinare la sensibilit� a seconda che lo strumento di misura sia analogico o digitale eseguire le stesse misure con le due resistenze collegate in serie e con le due resistenza collegate in parallelo

8. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 8 Modalit� dell�esperimento VERIFICA DELLA LEGGE DI OHM partendo dalle tabelle, costruire il grafico con in ordinata l�intensit� di corrente (scala lin. 0-10mA) in ascissa la differenza di potenziale (scala lin. 0-10V) se i punti sperimentali (con relativi errori) sono compatibili con una retta che passa per l�origine, la legge di Ohm � verificata tracciare la retta passante per l�origine che meglio interpoli i dati sperimentali MISURA DELLA RESISTENZA ricavare il valore della resistenza graficamente dalla pendenza della retta come il reciproco del coefficiente angolare Maggiori pendenze corrispondono a resistenze pi� piccole

9. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 9 Modalit� dell�esperienza l�errore sulla misura della resistenza pu� essere stimato dai coeff. angolari delle due rette di pendenza massima e minima compatibili con i punti sperimentali calcolare la media aritmetica dei rapporti tra la d.d.p. e l�intensit� di corrente delle N misure effettuate l�errore si pu� stimare da confrontare il risultato di entrambe le misure sperimentali (1. e 2.) delle resistenze con il valore nominale dedotto dal codice dei colori, tenendo conto sia dell�errore di misura che della tolleranza sul valore nominale come verifica finale, misurare le resistenze con il multimetro, usato nella funzione di ohmetro

10. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 10 Struttura della relazione Titolo Scopo dell�esperienza Descrizione dell�apparato sperimentale Alimentatore Strumenti di misura Errori sistematici nell�inserimento di amperometro e voltmetro Resistenze Esecuzione dell�esperimento Procedura (prima una resistenza, poi due, collegate prima in serie poi in parallelo) Raccolta ed organizzazione dei dati ? TABELLA | I (mA) | V (Volt) | ?I (mA) | ?V (mV) | Per una resistenza Per due resistenze in serie

11. 28 aprile 2004 Daniela Rebuzzi 11 Struttura della relazione Analisi dei dati Verifica della legge di Ohm GRAFICO dei dati con relativi errori (spiegare perch� non vedo l�errore in corrente) Interpolazione lineare Calcolo del valore della resistenza con relativa tolleranza ? misura m�sstatistico Dalle fascette colorate Dalla misura diretta con l�ohmmetro Dal grafico (spiegare solo la procedura, � difficile ricavare realmente un valore numerico) Dai dati raccolti Commento dei risultati Qual�� la misura pi� attendibile?