II.9. Legea lui Ohm pentru întreg circuitul

👀 Experiment: Legea lui Ohm pentru întreg circuitul

Materiale necesare:
Baterii electrice de diferite tensiuni electromotoare cu rezistență internă cunoscută (sursă de tensiune variabilă), rezistor de o anumită valoare (50 Ω), fire de legătură, ampermetru, voltmetru (multimetru).

Descrierea experimentului:

• Leagă în serie ampermetrul cu rezistorul de 50 Ω și cu o baterie cu tensiunea electromotoare de 1,5 V și rezistență internă de 21 Ω. Măsoară intensitatea curentului electric ce trece prin rezistor.

• Leagă în serie ampermetrul cu rezistorul de 50 Ω și cu o baterie cu tensiunea electromotoare de 4,5 V și rezistență internă de 6,6 Ω. Măsoară intensitatea curentului electric ce trece prin rezistor.

• Calculează pentru fiecare măsurătoare rezistența totală a circuitului, R + r.

• Trece datele experimentale în următorul tabel și calculează intensitatea curentului electric cu formula

Observații:

Intensitatea curentului electric printr-un circuit crește odată cu creșterea tensiunii electromotoare a sursei (E). Intensitatea curentului electric printr-un circuit crește odată cu scăderea rezistenței totale a circuitului.

Legea lui Ohm pentru întregul circuit:

“Intensitatea curentului electric printr-un circuit electric este direct proporțională cu tensiunea electromotoare a sursei (E) și invers proporțională cu rezistența totală a circuitului (R+r).“

1) Legea lui Ohm este valabilă în general pentru surse chimice deoarece au rezistența internă mică, dar poate fi particularizată și pentru alte surse.

2) Dacă rezistența exterioară (R) are valori foarte mici, obținută de exemplu prin scurtcircuitarea sursei cu un conductor scurt, adică dacă R = 0, intensitatea curentului debitat de sursă devine maximă:

Acest lucru nu este de dorit, deoarece curenții mari pot provoca daune, iar sursa se consumă rapid.

🔓 Problemă rezolvată

1. Pe un bec de lanternă este scris 0,2 A și 6,3 V. Se leagă becul la o baterie de 9 V (becul este în condiții normale de funcționare). Determină:

a) Rezistența electrică a filamentului becului.

b) Sarcina electrică ce trece prin filamentul becului timp de o oră.

c) Tensiunea internă a bateriei.

d) Rezistența internă a bateriei.

e) Intensitatea curentului de scurtcircuit.

Rezolvare:

Notăm datele problemei:
I = 0,2 A
U = 6,3 V
E = 9 V
t = 1h = 3600 s

Calculăm necunoscutele: