กฎของโอห์ม กระแส แรงดัน และความต้านทาน
1 · ทำนาย
แบตเตอรี่ 9 V ขับกระแสผ่านตัวต้านทานหนึ่งตัว ถ้าใช้ตัวต้านทานที่ใหญ่กว่า กระแสไหลมากขึ้นหรือน้อยลง
- ตัวต้านทานที่ใหญ่กว่าหมายถึงกระแสน้อยกว่า
- ตัวต้านทานที่ใหญ่กว่าหมายถึงกระแสมากกว่า
- กระแสไม่ขึ้นกับความต้านทาน
2 · จัดเตรียม
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ single-resistor แล้วกดรีเซ็ต แบตเตอรี่จ่าย 9 V คงที่
- เปิดค่าแสดงกระแสที่ตัวต้านทาน
- ตั้งค่าตัวต้านทานในแต่ละรอบแล้วบันทึกกระแส
3 · เก็บข้อมูล
| ความต้านทาน R (Ω) | กำลังที่สูญเสีย P (W) | กระแส I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
พล็อตกระแส I (แกน y) กับ 1/R (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เส้นตรงผ่านจุดกำเนิดหรือไม่
4 · วิเคราะห์
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ I = E/R โดยใช้ E = 9 V เทียบกับตาราง
- จงใช้กฎของโอห์ม I = E/R ที่แรงดันคงที่ อธิบายว่าทำไมการเพิ่มความต้านทานเป็นสองเท่าจึงลดกระแสลงครึ่งหนึ่ง
5 · ต่อยอด
- คอลัมน์กำลัง (P = E²/R) ของคุณลดลงเมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้น ทั้งที่แรงดันคงที่ จงอธิบายว่าทำไมตัวต้านทานที่ใหญ่กว่าจึงดึงกำลังจากแบตเตอรี่เดียวกันน้อยกว่า
- จะเกิดอะไรกับกระแส (และแบตเตอรี่) ถ้า R ตั้งใกล้ 0 Ω เหตุใดวงจรจริงจึงเลี่ยงสภาวะ “ลัดวงจร” นี้
ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้
กฎของโอห์ม
กระแสผ่านตัวต้านทานแปรผันตรงกับความต่างศักย์คร่อมตัวมัน และแปรผกผันกับความต้านทาน: I = V/R ที่นี่ V เท่ากับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเต็มของแบตเตอรี่ 9 V
กำลังไฟฟ้า (จาก V และ R)
กำลังที่สิ้นเปลืองในตัวต้านทานคำนวณได้โดยตรงจากแรงดันกับความต้านทานโดยไม่ต้องรู้กระแส: P = V²/R