ปฏิบัติการที่ 3 เรื่องกฎของโอห์ม

ปฏิบัติการที่ 3 กฎของโอห์ม

จุดประสงค์

1. ศึกษาความสัมพันธ์ของความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าตามกฎของโอห์ม

เครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการทดลอง

1. ชุดกฎของโอห์ม

2. สายไฟ

3. แหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (รางถ่าน และถ่าน)

4. ตัวต้านทาน

5. แอมมิเตอร์

6. โวลต์มิเตอร์

ทฤษฎี

กฎของโอห์มกล่าวว่า “เมื่ออุณหภูมิคงที่ อัตราส่วนของความต่างศักย์ (V) ระหว่างปลายทั้งสองข้างของตัวนำ กับกระแส (I) ที่ไหลผ่านตัวนำ จะมีค่าคงที่เสมอ” และค่าคงที่นี้จะเท่ากับความต้านทานของตัวต้านทาน (R) นั้น นั่นเอง เขียนเป็นสมการได้ว่า V=IR

เมื่อ V คือ ความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำ มีหน่วยเป็นโวลต์ (V)

I คือ เป็นกระแสที่ไหลผ่านตัวนำนั้น มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A)

R คือ ความต้านทานของตัวนำนั้น มีหน่วยเป็นโวลท์.แอมแปร์^-1 หรือโอห์ม (Ω)

ถ้าเขียนกราฟระหว่างความต่างศักย์ V และกระแสไฟฟ้า I จะได้กราฟเป็นเส้นตรง มีความชันเท่ากับความต้านทาน R ดังภาพ

ภาพที่ 1 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง V และ I ตามกฎของโอห์ม

กฎของโอห์มยังประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์อื่นๆ ได้ด้วย กราฟระหว่าง V และ I ของวัสดุใดเป็นเส้นตรง เรากล่าวว่าวัสดุนั้นเป็นไปตามกฎของโอห์ม เช่น โลหะ และตัวต้านทาน เป็นต้น ถ้ากราฟระหว่าง V และ I ของวัสดุใดไม่เป็นเส้นตรง เรากล่าวว่าวัสดุนั้นไม่เป็นไปตามกฎของโอห์ม เช่น ทรานซิสเตอร์ หลอดสุญญากาศ เทอร์มิสเตอร์ ของเหลว และก๊าซ เป็นต้น อย่างไรก็ตามมีวัสดุหลายชนิด ที่กราฟทั้งเส้นระหว่าง V และ I ไม่เป็นเส้นตรงแต่มีบางช่วงเป็นเส้นตรง ซึ่งเรากล่าวว่า วัสดุนั้นเป็นไปตามกฎของโอห์มเฉพาะ V และ I ช่วงนั้น

บันทึกผลการทดลอง ปฏิบัติการที่ 3 กฎของโอห์ม

ชื่อ-นามสกุล............................................................. รหัส.............................................. กลุ่มเรียนที่..........

สาขาวิชา................................................... คณะ.................................................วันที่ ...............................

ทฤษฎี

...................................................................................................................................................................

วัตถุประสงค์

1. ...............................................................................................................................................................

2. ...............................................................................................................................................................

เครื่องมือและอุปกรณ์

1. ................................................................................................................................................................

2. ................................................................................................................................................................

3. ................................................................................................................................................................

4. ................................................................................................................................................................

วิธีการทดลอง
1. ................................................................................................................................................................
2. ................................................................................................................................................................
3. ................................................................................................................................................................
4. ................................................................................................................................................................
5. ................................................................................................................................................................
6. ................................................................................................................................................................

ตารางที่ 1 แสดงการบันทึกค่า I และ V เมื่อตัวต้านทาน R = 1 Ω

จำนวนถ่าน (ก้อน)	I (A)	V (Volt)
1
2
3
4

ตารางที่ 2 แสดงการบันทึกค่า I และ V เมื่อตัวต้านทาน R = 5 Ω

จำนวนถ่าน (ก้อน)	I (A)	V (Volt)
1
2
3
4

ตารางที่ 3 แสดงการบันทึกค่า I และ V เมื่อตัวต้านทาน R = 10 Ω

จำนวนถ่าน (ก้อน)	I (A)	V (Volt)
1
2
3
4

นำผลการทดลองในตารางที่ 1 - 3 มาพล๊อตกราฟ โดยให้ค่ากระแสไฟฟ้าเป็นแกน x และค่าความต่างศักย์อยู่ในแกน y (โดยกราฟทั้ง 3 เส้นต้องอยู่ในกราฟเดียวกัน)

หาความต้านทาน R_กราฟ จากความชันของกราฟ

หาความต้านทานจากความชันของกราฟ โดยความต้านทานมีค่าเท่ากับ ความชันกราฟ R(กราฟ)= m

...................................................................................................................................................................

หาเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของความต้านทานที่ได้จากกราฟและค่าความต้านทานที่วัดได้

...................................................................................................................................................................

สรุปและอภิปรายผล

...................................................................................................................................................................