Hur hittar man trådmotstånd med Ohms lag?
För att korrekt sätta upp en krets för att testa en tråds motstånd behöver du en brädbräda med banankontaktdon, en voltmeter, en amperemätare, 5 ledningar med banankontakter i båda ändar, en likströmsförsörjning och den tråd du testar.
Ohms lag beskriver det grundläggande sättet på vilket elektriska kretsar beter sig. Det finns ett direkt samband mellan ström, motstånd och spänning. Ohms lag säger också att motstånd är konstant oberoende av både ström och spänning. Om du har någon ledning som du inte känner till motståndet mot, kan du beräkna den helt enkelt genom att mäta strömmen och spänningen som går genom ledningen och sedan ansluta den till Ohms lag.
Del 1 av 3: ställa in testkretsen
- 1Samla in nödvändiga material. För att korrekt ställa in en krets för att testa motståndet hos en tråd, behöver du en brädbräda med banankontaktdon, en voltmeter, en amperemätare, 5 ledningar med banankontakter i båda ändar, en likströmsförsörjning och den tråd du testar. Alla dessa komponenter kan köpas online eller i en elektronikbutik.
- En brädbräda är en plastbit med många hål som kan kopplas ihop för att bilda kretsar. De banan kontaktdon gör det enklare att konstruera kretsen.
- Alternativt kan du använda två multimetrar istället för en voltmeter och en amperemeter. Ställ in en multimeter på spänningsinställningen (positioner märkta V) och en multimeter på amperemeterinställningen (positioner märkta A).
- Det rekommenderas att få banankontaktledningarna i fem olika färger för att enkelt upptäcka fel i kretsinställningen (vit, svart, lila, grön och orange).
- 2Anslut amperemätaren till den positiva änden av strömförsörjningen. Se till att strömförsörjningen och amperemätaren är avstängd under uppbyggnaden av kretsen. Använd den vita banankontaktledningen och fäst den ena änden av kabeln till multimeterns port som läser 10ADC och anslut den andra änden till DC-strömförsörjningens plusuttag.
- Se till att multimetern är inställd på en position märkt "A".
- Var försiktig när du installerar kretsen. Om strömförsörjningen är kvar kan det skada dina instrument och du kan få en liten chock när du sätter i saker.
- 3Anslut amperemätaren till panelen. Använd en andra tråd med banankontakter (svart), anslut den ena änden av kabeln till multimeternas COM-port och sätt sedan in den andra änden i kontakten som är ansluten till panelen.
- Ammetern kommer att anslutas i serie med resten av kretsen.
- 4Anslut voltmätaren till amperemätaren. Ta en ny ledning med banankontaktändar (lila), för in den ena änden i voltmätarens VΩ-port. Ta den andra änden och sätt in den i toppen av den svarta banankontakten som ansluter amperemätaren till brödbrädet.
Eftersom du vill beräkna trådens motstånd måste du ordna ekvationen för att lösa motståndet. - 5För in tråden i brödbrädan. Bredvid den svarta / lila stacken sätter du in ena änden av tråden i ena spåret på panelen och den andra änden längre ner på panelen.
- Om tråden är isolerad (har en plastbeläggning), se till att ta bort tillräckligt med isolering från ändarna så att endast synlig tråd sätts in i brödbrädet.
- 6Anslut strömförsörjningens minuspol till panelen. Anslut den ena änden av ledningen till den negativa anslutningen på strömförsörjningen med den gröna ledningen och sätt in den andra änden av banankontaktledningen direkt bredvid den ledning som du testar.
- I detta skede ska den positiva terminalen på strömförsörjningen anslutas till amperemätaren och den negativa terminalen ansluten till panelen bredvid experimentledningen.
- 7Anslut voltmätaren till strömförsörjningen. Detta är den slutliga anslutningen för att slutföra kretsen. Anslut den ena änden till den orange änden i voltmätarens COM-port och sätt sedan in den andra änden i toppen av den gröna ledningen som är ansluten till strömförsörjningen. Denna konfiguration är viktig för att hela kretsen ska fungera ordentligt.
- Voltmätaren är nu ansluten parallellt med resten av kretsen.
- 8Sätt på amperemätaren. Se till att amperemätaren är inställd på DC. Ställ också in amperemätaren till högsta strömstyrka (vanligtvis 10A) för att undvika att skada utrustningen.
- Om du inte ser några avläsningar efter att du har slagit på strömförsörjningen, vrid den ner till lägre strömstyrka (vanligtvis 400 mA).
- 9Slå på voltmätaren. Se till att voltmätaren vrids till positionen märkt V med två linjer över den: en streckad och en solid. Detta indikerar likspänning som är det du arbetar med.
- Om inga avläsningar visas kan du ändra inställningarna från V (volt) till mV (millivolt).
- 10Slå på strömförsörjningen. Se till att strömförsörjningen är inkopplad och slå på den. Du bör omedelbart se avläsningar på både amperemätaren och voltmätaren. Med kretsen inställd på detta sätt kan du använda avläsningarna från båda dessa mätare för att beräkna motståndet genom ledningen.
- Registrera avläsningarna för ström från amperemeter och spänning från voltmeter.
- Se till att allt är ordentligt anslutet och ordentligt anslutet innan du slår på strömförsörjningen.
Anslut den ena änden i den orange änden till voltmätarens COM-port och sätt sedan in den andra änden i toppen av den gröna ledningen som är ansluten till strömförsörjningen.
Del 2 av 3: beräkning av motstånd
- 1Definiera ohms lag. Ohms lag säger att I = V / R där "I" är strömmen som strömmar genom kretsen, "V" är spänningen som appliceras på kretsen och "R" är motståndet. Motstånd är måttet på hur svårt det är för elektroner att strömma genom en tråd.
- 2Ordna om ohms lag för att lösa för motstånd. Eftersom du vill beräkna trådens motstånd måste du ordna om ekvationen för att lösa motståndet. Detta ger R = V / I. Om du experimentellt bestämmer mängden ström och spänning som går genom ledningen kan du beräkna motståndet.
- 3Koppla in experimentellt bestämda siffror. Med hjälp av de experimentella resultaten du fick från din krets kan du beräkna motståndet för den aktuella ledningen. Anslut siffrorna för strömmen (I) som erhålls från amperemätaren och spänningen (V) från voltmätaren från din krets till ekvationen.
- Till exempel: Efter att ha ställt in din krets upptäckte du att strömmen var 10 ampere och spänningen var 100 volt. R = V / I = 100/10.
- 4Lös för motstånd. När du väl har anslutit siffrorna tar du helt enkelt spänningen dividerad med ström för att lösa trådens motstånd.
- Till exempel: R = V / I = 100/10 = 10 ohm. Trådens motstånd är 10 ohm.
Del 3 av 3: felsökning av kretsen
- 1Se till att alla komponenter är ordentligt anslutna. Täta anslutningar är viktiga för att slutföra kretsen. Om någon av komponenterna är löst ansluten kan det hända att du får en öppen krets eller en plats där elen inte kan fortsätta att strömma. Att se till att allt är tätt garanterar en sluten krets.
Anslut den ena änden av ledningen till den negativa anslutningen på strömförsörjningen med den gröna ledningen och sätt in den andra änden av banankontaktledningen direkt bredvid den ledning du testar. - 2Se till att kretsen är ordnad korrekt. Alla kretsens komponenter måste ordnas i rätt ordning, annars fungerar det inte. Du kan sluta med en ofullständig krets eller komponenter i fel ordning som kan leda till fel på utrustningen.
- Kontrollera varje steg och se till att du har anslutit allt precis som det står att göra.
- Rita ett kretsschema för att använda en karta för alla dina komponenter och anslutningar.
- 3Ta bort isoleringen från trådens ändar. Om ledningen du testar har en plastbeläggning på den (isolering) kan detta hindra elektronernas flöde genom kretsen. Alla trådstycken som är anslutna till brödbrädan måste vara fria från isolering.
- Använd trådavdragare för att skära bort isoleringen från trådens ändar innan du sätter in dem i brödbrädet. Om du fortfarande har problem, försök att trimma mer av isoleringen från ledningen.
- 4Se till att strömförsörjningen fungerar. Detta kan tyckas uppenbart, men det är enkelt att kontrollera strömförsörjningen om det är vad som är fel. Se till att den är ansluten och att uttaget som den är ansluten till fungerar. Om den är inkopplad och inte slås på kan du behöva byta strömkälla.
Läs också: Hur hittar man storleken på en vektor?
Frågor och svar
- En ledare har hur många valenselektroner?Laddning (Q) = I (ström) x T (tid), dela sedan laddningen med laddningen av elektronen.
