LA PRIMA LEGGE DI OHM

1. Ettore Majorana Liceo Ettore Majorana Indirizzo scientifico Progetto lauree Scientifiche 2006\2007 LA PRIMA LEGGE DI OHM Verifica sperimentale della I legge di Ohm A cura di Sellaroli Giuseppe, Mirengo Ciro, Di Giacomo Chiara, De Simone Valentina, Pes Francesco, Coppola Sabatino e Volpe Lidia

2. Ettore Majorana INDICE La I legge di OHM

3. Ettore Majorana Gli scopi che ci siamo proposti La I legge di OHM • L’obiettivo che ci siamo proposti è quello di verificare sperimentalmente la prima legge di Ohm, ossia che: Fra l’intensità i di corrente che fluisce in un conduttore e la d.d.p. esistente agli estremi di un suo tratto AB, vi è una relazione di proporzionalità diretta, esprimibile mediante la relazione:

4. Ettore Majorana La strumentazione utilizzata La I legge di OHM • 1 Generatore di corrente • 1 Sensore per la misurazione della d.d.p; • 1 Sensore per la misurazione dell’intensità di corrente; • 1 Resistenza di 100 Ohm; • 2 Tester; • Software (Logger pro) per l’elaborazione dei dati ottenuti dalle misurazioni; • 1 Trasduttore per la lettura, la registrazione, e il controllo delle grandezze rilevate; • Fili conduttori per creare il circuito elettrico.

5. Ettore Majorana La strutturazione del circuito La I legge di OHM Il circuito che abbiamo creato è strutturato come quello nella figura accanto. Avevamo un generatore di corrente G collegato a un amperometro A, con resistenza interna molto piccola, e a un voltmetro V, con resistenza interna molto grande, (A in serie rispetto a alla resistenza R, mentre V in parallelo). Voltmetro e amperometro sono stati poi connessi al trasduttore, a sua volta collegato al PC, che ci forniva i risultati delle misurazioni.

6. Ettore Majorana Parte I dell’esperimento La I legge di OHM Dopo aver posto una d.d.p. di circa 2.9V agli estremi del circuito, abbiamo ottenuto due grafici, i\ t e d.d.p.\ t: posto il tempo sull’asse orizzontale, si otteneva in entrambi i casi una retta parallela all’asse orizzontale, segno che la corrente circolante nel circuito era costante. Facendo il rapporto d.d.p\ i fra i valori corrispondenti,avevamo un risultato di all’incirca 100 Ohm. Grafico I Per avere una visione migliore dei risultati, abbiamo modificato la scala della d.d.p. considerando un intervallo minore, e abbiamo notato che il grafico, in realtà, non risultava una retta parallela all’asse x. Grafico II

7. Ettore Majorana Parte II dell’esperimento La I legge di OHM Nella seconda parte abbiamo voluto dimostrare che quelli visti nell’ultimo grafico d.d.p\t, che potevano sembrare a prima vista punti angolosi, non lo erano poiché, se così fosse stato, significava ammettere l’esistenza di punti di non derivabilità per la funzione, cosa assurda dal momento che stavamo lavorando con un generatore a tensione costante. Quindi abbiamo dilatato l’asse del tempo . Grafico III Dal grafico si evinceva chiaramente che quelli individuati non fossero punti angolosi, dal momento che il loro andamento era curvilineo. Questo si spiegava col fatto che il generatore non produceva una corrente a regime perfettamente costante.

8. Ettore Majorana Parte III dell’esperimento La I legge di OHM Nella terza parte dell’esperimento abbiamo variato la d.d.p. che il generatore determinava agli estremi del circuito da 2.9V a circa 5.1V, e poi abbiamo controllato come variasse il rapporto d.d.p\ i fra i valori corrispondenti ottenuti. I grafici che risultavano, dopo questa variazione, erano di nuovo due rette parallele all’asse x, come in precedenza. Andando a fare i rapporti tra i valori corrispondenti avevamo di nuovo un quoziente di circa 100 Ohm. Grafico IV Questo dimostrava chiaramente che d.d.p. e i erano direttamente proporzionali, e che la costante di proporzionalità era la resistenza R, la quale appunto, durante le fasi dell’esperimento, non era stata cambiata. Dilatando di nuovo la scala della d.d.p.(Grafico V) e, in seguito, quella del tempo (Grafico VI), abbiamo ottenuto i medesimi risultati precedentemente osservati.

9. Ettore Majorana Parte IV dell’esperimento La I legge di OHM In ultima analisi abbiamo voluto ripetere l’esperienza, effettuando però le misure con 2 tester al posto dei due sensori; uno l’abbiamo utilizzato per la misurazione dell’intensità di corrente, l’altro per misurare la tensione. Ovviamente, li abbiamo posti in modo da rispettare la strutturazione del nostro circuito di partenza. Le misurazioni effettuate ci hanno dato di nuovo gli stessi esiti di prima, infatti il rapporto d.d.p\i risultava essere di nuovo all’incirca 100 Ohm.

10. Ettore Majorana LA RESISTENZA

17. Logger pro

18. TESTER

19. Ettore Majorana La I legge di OHM FINE