Измерение электрического сопротивления резистора

Цель этой работы: с помощью экспериментальной установки определить электрическое сопротивление резистора при заданном значении силы тока.

Для выполнения этой работы мы будем использовать оборудование из комплекта № 3 в составе: источник тока, двухпредельный вольтметр, амперметр двухпредельный, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R₂.

Прежде чем приступить к работе давайте с вами вспомним, что электрическое сопротивление — это скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока в нём.

Ещё в 1826 году Георг Ом экспериментально установил, что сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению:

Зная величину напряжения на концах проводника и ток в нём, по закону Ома можно вычислить электрическое сопротивление проводника, как отношение напряжения на концах проводника к силе тока в проводнике:

Именно сопротивление проводника нам и предстоит определить в сегодняшней работе. Приступим к выполнению.

Итак, первое, что мы с вами сделаем, — это соберём экспериментальную установку. Для этого последовательно с источником тока соединим ключ (следите за тем, чтобы он находился в разомкнутом состоянии), исследуемый резистор, амперметр на предел измерения 3 А и реостат. А чтобы измерить напряжение на концах исследуемого резистора параллельно к нему подключим вольтметр, подключённый на предел измерения 6 В.

Далее мы с вами нарисуем электрическую схему нашей установки.

Теперь запишем формулы, которыми будем пользоваться при выполнении данной работы. Как мы уже вспоминали, согласно закону Ома, сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению:

Отсюда находим, что электрическое сопротивление проводника равно отношению напряжения на концах проводника к силе тока в проводнике:

Прежде чем приступить непосредственно к работе ещё раз внимательно проверьте вашу электрическую цепь. Особое внимание обратите на то, чтобы амперметр был включён последовательно в цепь, вольтметр — параллельно, а также на соблюдение полярности подключения обоих приборов.

Если всё в порядке, то включаем источник питания и замыкаем ключ. Далее, с помощью ползунка (если в вашем комплекте ползунковый реостат) или вращая ручку реостата, устанавливаем в цепи заданную нам по условию силу тока. При этом не забываем, что на прибор мы должны смотреть перпендикулярно шкале прибора.

Установив требуемое значение силы тока, снимаем показания с вольтметра. Итак, у нас напряжение на концах резистора оказалось равным примерно 2,4 В.

В бланк ответов значения силы тока в цепи и напряжения на концах резистора мы должны записать с учётом погрешности измерения, данной нам по условию задания.

Закончив с прямыми измерениями, приступаем к нахождению сопротивления заданного резистора. Для этого в расчётную формулу подставляем наши значения силы тока и напряжения:

В выводе напишем, что сопротивление резистора R₂ равно 6 Ом.