Scopo Verificare la seconda legge di Ohm operando con fili metallici di varia natura, di sezioni e lunghezza differenti, calcolandone la resistività e confrontandola con quella tabulata. Materiali e Strumenti Supporto isolante, fili metallici da 0,3 e 0,5 mm di diametro (Costantana, Rame), Voltmetro , Amperometro, generatore di differenza di potenziale. Procedimento: 1) Montare i vari strumenti sul piano di lavoro (Vedi figura) 2) Collegare i fili del circuito in modo da porre la resistenza in serie con l’amperometro ed in parallelo con il Voltmetro(Vedi figura). 1) Chiudere il circuito collegando l’anodo ed il catodo ai capi del filo metallico di Rame. 2) Accendere generatore (regolare al minimo la differenza di potenziale), amperometro e voltmetro. 3) Regolare il generatore di modo da ottenere una differenza di potenziale di 2V ai capi del circuito. 4) Annotare i valori riportati dall’amperometro e dal voltmetro su una tabella. 5) Aumentare la differenza di potenziale di 2V. 6) Annotare nuovamente i valori riportati da Amperometro e Voltmetro sulla tabella. 7) Ripetere i punti 5 e 6 fino ad avere una differenza di potenziale massima di 24V. 8) Ripetere le stesse operazioni con il filo di Rame a lunghezza doppia (2L= 1,36 m) e diametro della sezione di 0,3 mm, e con il filo di Rame di lunghezza singola (L = 0,68 m) e diametro di 0,5 mm. 9) Ripetere le stesse operazioni con il filo di Costantana a lunghezza singola e diametro della sezione di 0,3 mm, e con il filo di Rame di lunghezza singola e diametro di 0,3 mm. Raccolta dati RAME RAME L=0,68 m d=0,3 mm (±V) I (mA) (±A) ∆V (V) (mV) 0 0 2 2,90 0,01 24,2 0,5 4 3,90 0,01 32,9 0,5 6 4,80 0,01 39,3 0,6 8 5,50 0,01 45,5 0,6 10 6,30 0,02 52,2 0,7 12 7,00 0,02 57,9 0,7 14 7,60 0,02 63,4 0,8 16 8,20 0,02 68,7 0,8 18 8,90 0,02 73,7 0,9 20 9,40 0,02 78,2 0,9 22 10,00 0,03 83,0 0,9 24 10,50 0,03 87,4 1,0 RAME L=0,68 m d=0,5 mm (±V) I (mA) (±A) ∆V (V) (mV) 0 0 2 1,60 0,01 24,0 0,5 4 2,20 0,01 32,4 0,5 6 2,60 0,01 39,2 0,6 8 3,10 0,01 46,1 0,6 10 3,50 0,01 52,3 0,7 12 3,90 0,01 58,1 0,7 14 4,30 0,01 63,7 0,8 16 4,70 0,01 68,9 0,8 18 4,90 0,01 73,5 0,9 20 5,20 0,01 78,3 0,9 22 5,50 0,01 83,0 0,9 24 5,80 0,02 87,2 1,0 RAME L=1,36 m ∆V (V) (mV) 0 2 7,40 4 9,80 6 12,20 8 14,40 10 16,20 12 18,00 14 19,70 16 21,30 18 23,00 20 24,40 22 25,60 24 27,10 d=0,3 mm I (mA) (±V) 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,07 0 23,9 31,7 39,3 46,5 52,0 58,0 63,4 68,8 74,0 78,5 82,7 87,4 (±A) 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 0,9 1,0 COSTANTANA COSTANTANA L=0,68 m d=0,3 mm (±V) I (mA) (±A) ∆V (V) (mV) 0 0 0 2 95,0 0,2 23,9 0,5 4 128,0 0,3 31,8 0,5 6 158,0 0,4 39,0 0,6 8 183,0 0,5 45,3 0,6 10 209,0 0,5 51,9 0,7 12 229,0 0,6 57,5 0,7 14 254,0 0,6 63,0 0,8 16 275,0 0,7 68,3 0,8 18 289,0 0,7 73,1 0,8 20 314,0 0,8 77,9 0,9 22 332,0 0,8 82,1 0,9 24 349,0 0,9 86,5 0,9 COSTANTANA L=0,68 m d=0,5 mm (±V) I (mA) (±A) ∆V (V) (mV) 0 0 0 2 41,0 0,1 24,0 0,5 4 57,0 0,1 32,5 0,5 6 67,0 0,2 39,2 0,6 8 79,0 0,2 45,9 0,6 10 89,0 0,2 52,0 0,7 12 99,0 0,2 58,0 0,7 14 109,0 0,3 63,3 0,8 16 117,0 0,3 68,5 0,8 18 126,0 0,3 73,4 0,9 20 134,0 0,3 78,0 0,9 22 141,0 0,4 82,4 0,9 24 149,0 0,4 87,1 1,0 Elaborazione dati Resistenza sperimentale (Rame) Differenza di potenziale (mV) 30 y = 0,3103x 25 Rame d=0.3mm L=1.36m 20 Rame d=0.3 mm L=0.68m 15 y = 0,1203x 10 y = 0,0669x 5 0 0 20 40 60 Intensità di corrente (mA) 80 100 Rame d=0.5mm L=0.68m Differenza di potenziale (mV) Resistenza sperimentale (Costantana) 400 y = 4,0204x 350 Costantana L=0,68m d=0,3mm 300 250 200 y = 1,7143x 150 Costantana L=0,68m d=0,5mm 100 50 0 0 20 40 60 80 100 Intensità della corrente (mA) Resistività teoriche L=0,68 m Rame L=1,38 m “ L=0,68 m “ Costantana L=0,68 m L=0,68 m “ d=0,3 mm d=0,3 mm d=0,5 mm d=0,3 mm d=0,5 mm ρ (10-7 Ω*m ) 0,16 0,32 0,06 4,7 1,7 Resistività sperimentali L=0,68 m d=0,3 mm Rame L=1,38 m d=0,3 mm “ L=0,68 m d=0,5 mm “ Costantana L=0,68 m d=0,3 mm L=0,68 m d=0,5 mm “ ρ (10-7 Ω*m ) 0,12 0,31 0,07 4,0 1,7 SECONDA LEGGE DI OHM R= ρ * L / A Conclusioni Si è verificato che per i materiali conduttori è valida la seconda legge di Ohm, nei limiti delle incertezze sperimentali. La seconda legge di Ohm si esprime matematicamente come R = ρL/A. Sun Wen Long Classe 4a C a.s. 2005/06