Исследование зависимости силы тока от сопротивления и напряжения

Актуальность
Закон Ома является одним из важнейших законов энергетики. Без электричества мы не представляем нашу жизнь. Современная жизнь без электричества невозможна. Поэтому я решил изучить и проверить этот закон на практике.

Цели исследовательской работы:
1. Исследовать зависимость силы тока от напряжения.
2. Исследовать зависимость силы тока от сопротивления.
Задачи:
Составить историческую справку создания закона Ома.
Составить таблицы зависимостей силы тока от напряжения и сопротивления.
Построить графики зависимостей силы тока от напряжения и сопротивления.

Методы и средства исследования.
1. Изучение научной литературы по теме «Электричество и закон Ома».
2. Проведение экспериментов с помощью лабораторных приборов по электричеству.
3. Обобщение материала.

План исследования
Изучение теории закона Ома.
Проведение экспериментов по исследованию зависимости силы тока то напряжения.
Составление таблиц и графиков по исследованию зависимости силы тока от напряжения.
Проведение экспериментов по исследованию зависимости между силой тока и сопротивлением.
Построение графика и составление таблицы по исследованию зависимости силы тока от сопротивления
Вывод, сделанный на основе проведенных экспериментов.

История создания закона Ома
Основной закон электрической цепи был открыт немецким физиком Георгом Симоном Омом (1787-1854).
Изучая связь электричества с магнетизмом, Ом открыл один из важнейших законов – количественный закон цепи электрического тока. Ученый воспользовался методом французского инженера и физика Ш. О. Кулона, но несколько изменил его.
Над проволокой с током он поместил магнитную стрелку, подвешенную на нити. При закручивании она удерживала стрелку в равновесии, а углом кручения измерялась сила тока. В этом эксперименте Ом установил, что: 1) сила тока постоянна в различных участках цепи; 2) сила тока убывает с увеличением длины провода и с уменьшением площади его поперечного сечения.

Исследование зависимости силы тока от напряжения
Перед нами электрическая цепь, состоящая из аккумулятора, ключа, амперметра, спирали из никелиновой проволоки и параллельно присоединенного к спирали вольтметра.
Схема этой цепи изображена слева.

Замыкаем цепь и отмечаем показания приборов (U=4,5 В; I=2,2 А). Затем присоединяем к первому аккумулятору второй такой же аккумулятор и снова замыкаем цепь. Напряжение (U) на спирали при этом увеличилось на 0,5, и амперметр увеличил свои показания на 0,5.
При трех аккумуляторах напряжение на спирали увеличится на 1В, во столько же увеличится сила тока.
Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличится сила тока в нем. Другими словами, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.
Проведение опыта исследования зависимости силы тока от напряжения

Результаты исследования:
Зависимость силы тока от напряжения.
I, A
U, B

Исследование зависимости силы тока от сопротивления
Перед нами электрическая цепь, главным источником тока в которой является выпрямитель ВС-24М.

Проведение опытов исследования зависимости силы тока от сопротивления
В эту электрическую цепь мы поочередно включаем проводники с различным сопротивлением. Показания исследования изображены ниже:
При включении в электрическую цепь проводника с сопротивлением 1 Ом, сила тока равна 1,75 А. При включении в цепь проводника сопротивлением 2 Ом, сила тока равна 1,2 А. А при включении проводника, сопротивление которого 3 Ом, сила тока равна 0,9 А и т. д.
Таким образом из результатов опытов видно, что чем больше сила тока в цепи, тем меньше ее сопротивление.
Другими словами, сила тока обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Зависимость силы тока от сопротивления
Результаты исследования: