აქტივობა 1. ომის კანონის (წრედის უბნისთვის) ექსპერიმენტული მიღება

სამუშაოსთვის საჭირო რესურსები:

ამპერმეტრი, ვოლტმეტრი (5 ვ-ზე გათვლილი), წინაღობათა მაღაზია, დენის წყარო, რეოსტატი მცოცავი კონტაქტით, შემაერთებელი სადენები, ჩამრთველი.

სამუშაოს მიმდინარეობა

მასწავლებელი:

  • მოსწავლეებს ჰყოფს ჯგუფებად;
  • თითოეულ ჯგუფს ურიგებს სამუშაოსთვის საჭირო ხელსაწყოებს;
  • ჯგუფებს ურიგებს ცდის ჩასატარებელ ინსტრუქციას;

სამუშაოს I ნაწილი

მოსწავლეები ინსტრუქციის თანახმად მუშაობენ: 

  • აწყობენ წრედს ნახაზზე მოცემული სქემის მიხედვით;

 

 

  • ჩართავენ 2 ომის ტოლ წინაღობას წინაღობათა მაღაზიაზე;
  • გადააადგილებენ რეოსტატის მცოცავ კონტაქტს ისე, რომ ძაბვა წინაღობის მაღაზიაზე 3 ვოლტის ტოლი გახდეს (ამ მომენტისთვის ამპერმეტრის ჩვენება 1,5 ამპერი გახდება).
  • იმეორებენ ცდას რამდენჯერმე და ძაბვის სხვადასხვა მნიშვნელობისთვის ამპერმეტრზე აითვლიან დენის ძალის მნიშვნელობას;
  • ანათვლები შეაქვთ ცხრილში: 

 

  • აანალიზებენ ცდის შედეგებს და ცხრილის მონაცემების საფუძველზე გამოაქვთ დასკვნა:  დენის ძალა წრედის მოცემულ  უბანზე პირდაპირპროპორციულია ამ უბნის ბოლოებზე მოდებული ძაბვისა.;
  • ცხრილის მონაცემების მიხედვით აგებენ გრაფიკს.

შენიშვნა: ვინაიდან დენის ძალის  და ძაბვის გაზომვა გარკვეული ცდომილებით ხდება, მოსწავლეების მიერ მიღებული წერტილები მხოლოდ მიახლოებით წარმოდგენას ქმნის გრაფიკის სახეზე. არასოდეს არ წარმოადგინოთ ცდის შედეგი ცალკეულ ექსპერიმენტულ წერტილებზე გავლებული ტეხილის სახით. ცდის შედეგების შესაბამისი გრაფიკი იქნება რაღაც შუალედური წრფე, ზოგი წერტილი ამ წრფის ზევით აღმოჩნდება, ზოგი – ქვევით.

მოსწავლეების მიერ აგებული წერტილები (დენის ძალა და ძაბვა), სავარაუდოდ, ასე განლაგდება:

 

სამუშაოს II  ნაწილი

მოსწავლეები:

  • წინაღობათა მაღაზიაზე რთავენ 4 ომის ტოლ წინაღობას;
  • რეოსტატის საშუალებით ძაბვა ამ უბნის ბოლოებზე მიჰყავთ 2 ვ-მდე. ამპერმეტრის ჩვენება ამ მომენტისათვის 0,5 ამპერია;
  • იმეორებენ ცდას რამდენჯერმე: ცვლიან (ამცირებენ) მაღაზიის წინაღობას და რეოსტატის საშუალებით ძაბვა ყოველთვის თავდაპირველ მნიშვნელობამდე (2 ვ-მდე) მიჰყავთ;
  • ამპერმეტრზე აითვლიან სხვადასხვა წინაღობის შესაბამის დენის ძალის მნიშვნელობას და ანათვლები შეაქვთ ცხრილში:

                                                   

  • აანალიზებენ ცდის შედეგებს და ცხრილის მონაცემების საფუძველზე გამოაქვთ დასკვნა:  დენის ძალა წრედის უბანზე უბნის წინაღობის უკუპროპორციულია.

სამუშაოს ორივე ნაწილის შედეგების გათვალისწინებით მოსწავლეები ამჩნევენ, რომ დენის ძალა ყოველთვის შეიძლება ვიპოვოთ, თუ ძაბვას გავყოფთ წინაღობაზე და  მათ შეუძლიათ ჩამოაყალიბონ ომის კანონი წრედის უბნისათვის, რომლის თანახმადაც წრედის უბანში გამავალი დენის ძალა პირდაპირპროპორციულია ამ უბნის ბოლოებზე არსებული ძაბვისა და უკუპროპორციულია უბნის წინაღობისა:

                                   I = U/R

     

შეცდომები, რომლებსაც ხშირად უშვებენ მოსწავლეები:                          

I = U/R ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ R = U/I , რაც მოსწავლისთვის ხშირად   შემდეგი მტკიცების საფუძველი ხდება: გამტარის წინაღობა პროპორციულია გამტარის ბოლოებზე არსებული ძაბვისა და უკუპროპორციულია გამტარში გამავალი დენის ძალისა.

ცხადია, მტკიცება არასწორია, რადგან მოცემული გამტარის წინაღობა მუდმივია და არ არის  დამოკიდებული არც ძაბვაზე და არც დენის ძალაზე.  

R = U/I ფორმულა შესაძლებელია ასე იქნას „წაკითხული”:

მოცემული გამტარის წინაღობა ტოლია ამ გამტარის ბოლოებზე არსებული ძაბვის ფარდობისა გამტარში გამავალ დენის ძალასთან;

    ან

გამტარის ბოლოებზე არსებული ძაბვის ფარდობა გამტარში გამავალი დენის ძალასთან ძაბვის ნებისმიერი ცვლილებისას მუდმივი სიდიდეა (რაც იმას ნიშნავს, რომ დენის ძალა პირდაპირპროპორციულია ამ უბნის ბოლოებზე არსებული ძაბვისა).