串联电阻：电阻相加
1·预测
两个电阻串联（一个接一个）跨接在 12 V 电池上。如果增加第二个电阻的值，两个电阻上仍然流过相同的电流吗？
- 否 — 电流在两个电阻之间分流。
- 是的——串联元件共享一个电流，无论其各自的电阻如何。
- 通过每个电阻器的电流由其自身的电阻独立设置。
2·设置
- 打开「串联电阻：电阻相加（series-resistors）」预设并按重置。 R1=100Ω是固定的；电池供电 12 V。
- 启用两个电阻上的电流读数。
- 设置每次试验的 R2 值并记录（单个、共享）电路电流。
3·收集数据
| 电阻R2 (Ω) | 总电阻R_total (Ω) | 电流我 (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
针对三次试验，绘制电流I（y轴）相对总电阻R_total（x轴）的关系图。
4·分析
- 对于一次试验，计算 R_total = R1 + R2，然后使用 E = 12 V、R1 = 100 Ω，计算出 I = E/R_total。与表比较。
- 从 sim 中确认 R1 和 R2 处的电流读数相同。解释为什么串联组件必须共享一个电流（电荷没有其他地方可以去）。
5·扩展
- 由于两个电阻器共享相同的电流，因此较大的电阻器获得更大的 12V 电压。请解释为什么 V = IR 意味着电压分压与串联电路中的电阻成比例。
- 老式的圣诞灯是串联的：如果一个灯泡烧坏，整串灯就会变暗。使用您对串联电流的了解解释原因。
这个实验背后的物理原理
串联电阻
串联电阻直接相加： R_total = R1 + R2 + ... 由于仅存在一条电流路径，因此相同的电流 I = E/R_total 流过每个组件。