Ohm kanunun doğrulanması
Transkript
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