Laboratoriya ishi №12 — Om qonunini o'rganish

1. Qurilmadan foydalanish yo'riqnomasi

Tajribani boshlashdan oldin jihozlar, xavfsizlik qoidalari va zanjirni yig'ish tartibi bilan tanishing.

Kerakli jihozlar

Universal tok manbai (0–30 V)
Ampermetr
Voltmetr
Reostat
Kalit
Elektr qarshilik (rezistor)
Ulovchi simlar

Xavfsizlik qoidalari

Elektr zanjirini faqat o'qituvchi ruxsati bilan yig'ing.
Zanjirni yig'ishda tok manbai o'chirilgan bo'lishi kerak.
Simlarning izolyatsiyasi shikastlanmaganligini tekshiring.
Asboblarni me'yoridan ortiq tok bilan ishlatmang.
Ish tugagach zanjirni tok manbaidan uzing.

Qurilmani yig'ish

Ampermetr zanjirga ketma-ket ulanadi — u zanjirdan o'tayotgan tok kuchini o'lchaydi.
Voltmetr rezistorga parallel ulanadi — u rezistordagi kuchlanishni o'lchaydi.
Kalit zanjirni ulash va uzish uchun xizmat qiladi.

2. Nazariy qism

Tok kuchi va kuchlanish orasidagi bog'lanish — volt-amper xarakteristikasi va Om qonuni.

O'tkazgichga berilgan kuchlanish (potensiallar farqi) bilan tok kuchi orasida ma'lum bog'lanish mavjud. Bu bog'lanishni o'tkazgichning volt-amper xarakteristikasi (VAX) ifodalaydi. Metall o'tkazgichning volt-amper xarakteristikasi eng soddadir. Bu bog'lanishni birinchi bo'lib nemis olimi Georg Om aniqlagan, shuning uchun tok kuchi bilan kuchlanish orasidagi munosabat Om qonuni deb ataladi.

O'tkazgichning VAXini olish uchun kuchlanishning turli qiymatlarini beruvchi tok manbayi, elektr qarshilikka ega bo'lgan o'tkazgich, ampermetr va voltmetrdan iborat zanjir tuzamiz:

1-rasm. Om qonunini tekshirish uchun elektr zanjiri.

2-rasm. O'tkazgichning volt-amper xarakteristikasi: I = f(U).

Zanjirga berilayotgan kuchlanish miqdorini asta-sekin oshira borsak, tok kuchining qiymati ham oshayotganligini kuzatamiz. Shuningdek, tok kuchi va kuchlanish orasidagi I = f(U) munosabatning chiziqli ekanligini tajriba tasdiqlaydi. Tajribalar asosida nemis fizigi G. Om 1827-yilda ushbu bog'lanish mavjudligini aniqladi:

I = UR (1) Zanjirning bir jinsli qismidan o'tayotgan tok kuchi shu qism uchlaridagi kuchlanishga to'g'ri va shu qismning elektr qarshiligiga teskari proporsional bo'ladi.

Son qiymati I·R ga teng bo'lgan kattalik mazkur o'tkazgichdagi kuchlanishning tushishini beradi, ya'ni:

U = I·R (2)

Bu yerda: I — tok kuchi (amper, A), U — kuchlanish (volt, V), R — o'tkazgichning elektr qarshiligi (om, Ω).

3. Ishni bajarish tartibi

Zanjirni ulang, kuchlanishni o'zgartirib o'lchovlarni qayd eting, jadvalni to'ldiring va grafik asosida xulosa chiqaring.

Kalitni bosib zanjirni ulang (1-rasmdagi sxema tayyor yig'ilgan).
Tok manbai yordamida zanjirga 0–30 V oralig'ida turli kuchlanish qiymatlarini bering va ampermetr hamda voltmetr ko'rsatishlarini «Qayd etish» tugmasi bilan jadvalga yozing (kamida 5 ta o'lchov).
Har bir o'lchov uchun qarshilik R = U / I avtomatik hisoblanadi; jadval ostida o'rtacha qiymat va xatoliklar chiqadi.
Jadval asosida I = f(U) grafigi chiziladi — uning burchak koeffitsienti orqali qarshilikni aniqlang va jadvaldagi o'rtacha qiymat bilan solishtiring.
Boshqa rezistorni tanlab tajribani takrorlang.

Elektr zanjiri

Kalit K ustiga bosib zanjirni ulang / uzing. Holat: uzilgan

Tok manbai

o'chiq

0.0 V

Rezistor:

O'lchov asboblari

U = 0.00 V

I = 0.000 A

0 ta o'lchov

Asboblar real o'lchovdagidek kichik xatolik bilan ko'rsatadi — shuning uchun hisoblangan R qiymatlari ozgina farq qiladi. Bu 4-banddagi xatoliklarni hisoblash uchun kerak.

O'lchovlar jadvali — R₁

№	U, V	I, A	R = U/I, Ω	ΔR = \|R − R̄\|, Ω
Hozircha o'lchovlar yo'q. Kalitni ulang, kuchlanish bering va «Qayd etish» tugmasini bosing.

R̄ — o'rtacha

—

ΔR̄ — o'rt. xatolik

—

ε = ΔR̄/R̄·100%

—

R (grafikdan)

—

I = f(U) bog'lanish grafigi

4. Mustaqil hisoblash

Zanjirni o'zingiz boshqaring, asboblar ko'rsatishini o'qing va barcha hisob-kitobni mustaqil bajaring.

Elektr zanjiri

Kalit K ustiga bosing. Holat: uzilgan

Tok manbai

o'chiq

0.0 V

Rezistor:

O'lchov asboblari

U = 0.00 V

I = 0.000 A

Voltmetr va ampermetr ko'rsatishini o'qing va pastdagi jadvalga o'zingiz yozing.

A. O'lchovlar jadvali — R₁

Kamida 5 ta o'lchov kiriting. R = U/I formulasidan foydalaning.

№	U, V	I, A	R = U/I, Ω
1
2
3
4
5
6

B. Yakuniy hisob-kitob

R̄ — o'rtacha, Ω

ΔR̄ — o'rt. xatolik, Ω

ε = ΔR̄/R̄·100, %

4. Nazorat uchun savollar

Quyidagi savollarga avval mustaqil javob bering, so'ngra namunaviy javob bilan solishtiring.

1Elektr toki deb nimaga aytiladi?▼

Namunaviy javobZaryadlangan zarralarning tartibli (yo'naltirilgan) harakatiga elektr toki deyiladi. Metallarda tok erkin elektronlarning tartibli harakatidan iborat.

2Tok kuchi deb nimaga aytiladi?▼

Namunaviy javobO'tkazgichning ko'ndalang kesimi orqali birlik vaqtda o'tgan zaryad miqdoriga son jihatdan teng kattalik tok kuchi deyiladi: I = q/t. Birligi — amper (A).

3Zanjirda elektr toki mavjud bo'lishi uchun qanday shartlar bajarilishi kerak?▼

Namunaviy javobBirinchidan, zanjirda erkin zaryad tashuvchilar bo'lishi kerak. Ikkinchidan, ularni tartibli harakatga keltiruvchi elektr maydon, ya'ni zanjir uchlarida potensiallar farqi (kuchlanish) bo'lishi va uni ushlab turuvchi tok manbai mavjud bo'lishi kerak. Bundan tashqari, zanjir berk (uzluksiz) bo'lishi shart.

4Zanjirning bir qismi uchun Om qonunini ta'riflab, uning ifodasini yozing.▼

Namunaviy javobZanjirning bir jinsli qismidan o'tayotgan tok kuchi shu qism uchlaridagi kuchlanishga to'g'ri va shu qismning elektr qarshiligiga teskari proporsional bo'ladi: I = U/R.

5O'tkazgichning elektr qarshiligi qanday kattaliklarga bog'liq?▼

Namunaviy javobO'tkazgich qarshiligi uning uzunligiga to'g'ri, ko'ndalang kesim yuziga teskari proporsional hamda o'tkazgich materialiga (solishtirma qarshiligiga) bog'liq: R = ρ·l/S. Bundan tashqari, qarshilik haroratga ham bog'liq.

6Kuchlanishning tushishi deganda nimani tushunasiz?▼

Namunaviy javobZanjirning qaralayotgan qismidan tok o'tganda shu qism uchlarida hosil bo'ladigan potensiallar farqi, son jihatdan U = I·R ga teng kattalik, kuchlanishning tushishi deyiladi.

7O'tkazgichning volt-amper xarakteristikasi deganda nimani tushunasiz?▼

Namunaviy javobO'tkazgichdan o'tayotgan tok kuchining unga berilgan kuchlanishga bog'liqlik grafigi, ya'ni I = f(U) bog'lanish, o'tkazgichning volt-amper xarakteristikasi (VAX) deyiladi. Metall o'tkazgich uchun VAX koordinata boshidan o'tuvchi to'g'ri chiziqdan iborat.

← Barcha laboratoriya ishlari