옴의 법칙: 전류, 전압 및 저항
1 · 예측
9V 배터리는 단일 저항을 통해 전류를 구동합니다. 더 큰 저항을 사용하면 전류가 더 많이 흐르나요, 아니면 더 적게 흐르나요?
- 저항이 클수록 전류 흐름이 적어집니다.
- 저항이 클수록 전류가 더 많이 흐른다는 의미입니다.
- 전류는 저항에 의존하지 않습니다.
2 · 설정
- single-resistor 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 배터리는 고정된 9V를 공급합니다.
- 저항기의 전류 판독을 활성화합니다.
- 각 시행에 대해 저항기의 값을 설정하고 전류를 기록합니다.
3 · 데이터 수집
| 저항 R (Ω) | 전력 소모 P (W) | 현재 I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
세 번의 시행에 대해 전류 I(y축)를 1/R(x축)에 대해 그래프로 그리세요. 직선이 원점을 지납니까?
4 · 분석
- 한 번의 시행에 대해 E = 9V를 사용하여 I = E/R을 계산합니다. 표와 비교하십시오.
- 고정 전압에서 옴의 법칙 I = E/R을 사용하여 저항을 두 배로 늘리면 전류가 절반으로 줄어드는 이유를 설명하십시오.
5 · 확장
- 전압이 고정되어 있어도 저항이 증가하면 전력 열(P = E²/R)이 줄어듭니다. 더 큰 저항이 동일한 배터리에서 더 적은 전력을 소비하는 이유를 설명하십시오.
- R이 거의 0Ω으로 설정되면 전류(및 배터리)는 어떻게 될까요? 실제 회로가 이러한 '단락' 상태를 피하는 이유는 무엇입니까?
이 실험의 물리학
옴의 법칙
저항기를 통과하는 전류는 저항기의 전압에 비례하고 저항에 반비례합니다. I = V/R. 여기서 V는 전체 배터리 EMF인 9V와 같습니다.
전력(V 및 R에서)
저항기에 의해 소비되는 전력은 전류 없이 전압과 저항에서 직접 계산할 수 있습니다. P = V²/R.