Định luật Ohm: Dòng điện, điện áp và điện trở
1 · Dự đoán
Một pin 9 V truyền dòng điện qua một điện trở. Nếu bạn sử dụng một điện trở lớn hơn, dòng điện chạy nhiều hay ít?
- Điện trở lớn hơn có nghĩa là dòng điện chạy ít hơn.
- Điện trở lớn hơn có nghĩa là dòng điện chạy nhiều hơn.
- Dòng điện không phụ thuộc vào điện trở.
2 · Thiết lập
- Mở cài sẵn điện trở đơn và nhấn Reset. Pin cung cấp điện áp cố định 9 V.
- Cho phép đọc dòng điện trên điện trở.
- Đặt giá trị điện trở cho mỗi lần thử và ghi lại dòng điện.
3 · Thu thập dữ liệu
| Điện trở R (Ω) | Công suất tiêu tán P (W) | Dòng điện I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Vẽ biểu đồ dòng điện I (trục y) theo 1/R (trục x) cho ba lần thử của bạn. Đường thẳng có đi qua gốc tọa độ không?
4 · Phân tích
- Đối với một phép thử, hãy tính I = E/R sử dụng E = 9 V. So sánh với bảng.
- Giải thích tại sao tăng gấp đôi điện trở thì dòng điện giảm một nửa, sử dụng định luật Ohm I = E/R ở điện áp cố định.
5 · Gia hạn
- Cột công suất của bạn (P = E²/R) giảm khi điện trở tăng... tại sao điện trở lớn hơn hút ít công suất hơn từ cùng một pin.
- Điều gì sẽ xảy ra với dòng điện (và pin) nếu R được đặt thành gần 0 Ω? Tại sao các mạch thực tránh được tình trạng 'ngắn mạch' này?
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Định luật Ôm
Dòng điện qua một điện trở tỷ lệ thuận với điện áp trên nó và tỷ lệ nghịch với điện trở của nó: I = V/R. Ở đây V bằng EMF pin đầy, 9 V.
Công suất điện (từ V và R)
Công suất tiêu tán trên điện trở có thể tính trực tiếp từ điện áp và điện trở mà không cần dòng điện: P = V²/R.
Mạch điện
- Điện trở nối tiếp: Các điện trở cộng lại
- Điện trở mắc song song: Phân chia dòng điện
- Bóng đèn có công tắc: Sự tiêu tán công suất trong bóng đèn
- Pin mắc nối tiếp: Các điện động cộng lại
- Đồng hồ đo lý tưởng: Ampe kế và vôn kế không làm xáo trộn mạch điện
- Các bóng đèn nối tiếp: Dùng chung dòng điện, bóng đèn mờ hơn
- Bóng đèn song song: Cùng điện áp, độ sáng tối đa
- Đoản mạch một bóng đèn: Điều gì xảy ra khi bạn bỏ qua một bóng đèn
- Bộ chỉnh sáng bằng biến trở: Điện trở thay đổi liên tục
- Vị trí đặt đồng hồ đo chính xác: Ampe kế mắc nối tiếp, Vôn kế mắc song song
- Đồng hồ đo bị tráo đổi: Một lỗi nối dây phổ biến
- Sạc RC: Quá trình tiến tới theo hàm mũ của tụ điện