2^ LEGGE di OHM - Determinazione della RESISTIVITÀ della COSTANTANA attività svolta con le classi 3^D e 3^G - a.s. 2009/10 Scopo della esperienza Le finalità dell’esperimento sono: 1) Verificare la 2^ legge di Ohm. 2) Misurare la resistenza specifica del materiale metallico (lega Cu-Ni) costituente il conduttore. Apparecchiatura e materiale utilizzato • Generatore di CC a tensione variabile; • 5 “fili” di costantana a differente lunghezza e/o diametro; • Isolatori su asta (vedi immagine); • 2 multimetri, per il rilievo della tensione e della corrente in CC; • Cavetti di collegamento. Procedura a) Si monta il circuito secondo la disposizione più idonea allo scopo (vedi file Circuiti_CC). b) Utilizzando di volta in volta un solo filo elettrico a diversa geometria, si fa variare la tensione del generatore e si misurano i valori di ΔV e i. c) Cambiando il filo si verifica la relazione tra la resistenza elettrica ed il rapporto area/lunghezza del conduttore stesso. d) Si misura per via indiretta la costante di proporzionalità, vale a dire la resistività della lega metallica costituente il conduttore. Rilevazione ed elaborazione dei dati Grandezze misurate - Tab. 1 Grandezza misurata Simbolo Strumento utilizzato Unità di misura Valore misurato Differenza di potenziale ΔV Multimetro V Vedi Tab. 3 Intensità di corrente i Multimetro A Vedi Tab. 3 Resistenza del filo conduttore R Misura indiretta Ω Vedi Tab. 4 Area della sezione trasversale del conduttore A Misura indiretta mm2 Vedi Tab. 4 Rapporto area/lunghezza A/l Misura indiretta m Vedi Tab. 4 Resistività costantana ρ Misura indiretta Ω.m Vedi Tab. 4 Caratteristiche degli strumenti utilizzati - Tab. 2 Strumento Utilizzato Sensibilità Portata Multimetro 0,01 20,00 Misure dirette - Tab. 3 Φ (mm) 0,30 l (mm) 0,20 800 1450 900 0,10 1220 810 Prova n. ΔV (V) i (A) ΔV (V) i (A) ΔV (V) i (A) ΔV (V) i (A) ΔV (V) i (A) 1 1,22 0,20 2,72 0,26 2,44 0,16 2,64 0,13 10,88 0,21 2 2,29 0,39 5,12 0,49 5,13 0,35 5,15 0,26 16,35 0,31 3 3,07 0,53 7,42 0,72 7,52 0,52 7,57 0,37 19,50 0,37 Misure indirette - Tab. 4 Prova n. R0,30 (Ω) A (mm2) R0,30 (Ω) A (mm2) R0,20 (Ω) A (mm2) R0,20 (Ω) A (mm2) R0,10 (Ω) A (mm2) 1 6,1 10,5 2 5,9 3 5,8 10,3 14,5 20,5 52,7 R 5,9 10,4 14,8 20,2 52,4 0,0707 10,4 15,3 0,0707 14,7 20,3 0,0314 19,8 51,8 0,0314 52,7 0,0079 ρ (Ω.m) 5,2E-07 5,1E-07 5,2E-07 5,2E-07 5,1E-07 A/l (m) 8,836E-08 4,875E-08 3,491E-08 2,575E-08 9,696E-09 Conclusioni La rappresentazione grafica delle misure mostra i dati “addensarsi” in modo eccellente attorno ad un ramo di iperbole equilatera: inversa tra la resistenza R e le proprietà geometriche del R (Ω) ciò accerta la proporzionalità y = 5,251E-7x-1,0073 conduttore, rappresentate dal rapporto A/l. A/l (m) Per ciò che riguarda la costante di proporzionalità, il risultato della sua misura é il seguente: ρ = ( 5, 2 ± 0,1) ⋅10 −7 ( Ω ⋅ m ) Esso é in discreto accordo con il valore normalmente accettato per la costantana, pari a circa 5, 0 ⋅10 −7 ( Ω ⋅ m ) . (back)