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GCSE 科学/电路部分 2

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GCSE 科学/电学


现在我们已经学习了欧姆定律,我们可以开始将其应用到一些电路中。

以下测试电路可用于研究元件上的电压如何随流过元件的电流变化而变化。可以使用任一电路。左侧的电路设置起来最容易,右侧的电路设置好后使用起来最容易,但需要使用滑动变阻器作为分压器。

请注意,电压表与元件并联,电流表与元件串联。这是为了确保电流表和电压表不会以任何方式干扰电路。理想的仪表不会改变电流或电压。

电线应为电阻丝,例如镍铬丝。普通的铜线会使电源短路并熔断电源的保险丝。

一个测试电路 一个更好的测试电路

设置任一电路,然后通过调整电源上的电压设置和滑动变阻器上的滑块,调整电流至 0.1 A。读取电压值。重复此操作,分别读取 0.2 A、0.3 A,直到 1.0 A。重复读取,但这次从 1.0 A 降至 0.9 A,依此类推,降至 0.1 A。

将您的结果以表格形式列出,如下所示。

电流
(A)
电压上升
(V)
电压下降
(V)
平均电压
(V)
0.1


0.2


0.3


0.4


0.5


0.6


0.7


0.8


0.9


1.0


现在在坐标纸上绘制平均电压与电流的关系图。您会发现所有点都近似落在一条直线上。直线的斜率 = 电压/电流。这就是电阻。

下面是一条电线的典型电压/电流图。请注意,所有点都近似落在一条直线上。

直线的斜率为 1.1 V/A。

因此,这条电线的电阻为 1.1 Ω

所有欧姆元件都具有像这样的恒定电阻。但是,非欧姆元件(即不遵循欧姆定律的元件)没有这样的电阻。例如,灯泡的电阻会随着流过它的电流增加而增加,因为灯丝会发热。灯泡的电流-电压图将是一条曲线。

Q1) 为以下 12V 灯丝灯泡的一组数据绘制电流/电压图。

摘要
  • 电阻是电流-电压图的斜率。
  • 欧姆导体,如电线,将具有恒定电阻(图中的直线)。
  • 非欧姆导体,如灯泡,由于温度会改变电阻(图中的曲线)。

答案 | <<电流、电压、电阻和欧姆定律 | 并联电路和串联电路>>

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