2^ LEGGE di OHM - Determinazione della RESISTIVITÀ della

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 ) .
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