1. Когда сопротивление термистора равно $ \ amount {5.0} {kΩ} 90 154 долл. США
   
   1. рассчитать полное сопротивление цепи,

   Поскольку на обеих ветвях есть по два резистора, нам нужно сложить их вместе, чтобы найти общее сопротивление на каждой ветви, прежде чем мы найдем сопротивление параллельной сети.

   Сопротивление между A-E

   $$ \ amount {20} {kΩ} + \ amount {20} {kΩ} = \ amount {40} {kΩ} $$

   Сопротивление между B-F

   $$ \ amount {10} {kΩ} + \ amount {5.0} {kΩ} = \ amount {15} {kΩ} $$

   Теперь, когда мы знаем полное сопротивление каждой ветви, мы можем использовать уравнение для параллельных резисторов, чтобы найти полное сопротивление цепи.

   \ begin {align} \ frac {1} {R_ {T}} & = \ frac {1} {\ amount {40} {kΩ}} + \ frac {1} {\ amount {15} {kΩ}} \\ \ frac {1} {R_ {T}} & = 0,1

   6 \\ \\ R_ {T} & = \ amount {10.9} {kΩ} = \ amount {11} {kΩ} \ end {align}

   При выполнении подобного вычисления с промежуточным вычислением, в данном случае для $ \ frac {1} {R_ {T}} $, вы должны либо записать полный ответ, как показано на вашем калькуляторе, либо использовать память калькулятора. настройки, чтобы сохранить их для последнего шага.Для окончательного ответа я округлил результат до того же количества значащих цифр, что и данные в вопросе.

   
   
   2. рассчитать ток в батарее (в $ \ units {mA} $).

   С сопротивлением цепи, рассчитанным в части i. и ЭДС ячейки, указанной в вопросе, мы можем использовать закон Ома, чтобы найти полный ток, протекающий в цепи:

   \ begin {align} I & = \ frac {V} {R} \\ \\ I & = \ frac {\ quantity {12} {V}} {\ amount {10.9} {кОм}} \\ \\ I & = \ amount {1.10} {mA} \ end {align}

   Поскольку все сопротивления выражены в $ \ units {kΩ} $, а вопрос задает ток в $ \ units {mA} $, нет необходимости преобразовывать сопротивления в $ \ units {Ω} $.

   
   
2. Вольтметр с высоким сопротивлением используется для измерения разности потенциалов (pd) между точками A-C, D-F и C-D по очереди.
   Заполните следующую таблицу, указав показания вольтметра в каждой из трех позиций.



вольтметр положение	шт. / V
A-C
D-F
C-D

Разницу потенциалов между A-C и D-F легко вычислить без дополнительных вычислений. Мы знаем, что п.д. на каждой ветви находится $ \ amount {12} {V} $, а на первой ветви два резистора имеют одинаковое значение, поэтому p.d. на каждом из них равны, в данном случае $ \ amount {6} {V} $.

Сопротивление между резистором на ответвлении в два раза больше сопротивления термистора между D-F, поэтому p.d. на резисторе будет вдвое больше p.d. поперек термистора, поэтому p.d. на термисторе находится $ \ amount {4} {V} $.

Наконец, между двумя ветвями подключается вольтметр, как показано на схеме ниже:

Рисунок 11: Рабочий пример 2.

Первоначально кажется, что решить эту проблему очень сложно, но, применив 2-й закон Кирхгофа к каждой ветви и сравнив величину электрического потенциала, удерживаемого током после прохождения через первый резистор, мы можем можно сравнить разницу потенциалов в двух ветвях.

В верхней ветви ток удерживает $ \ amount {12} {V} — \ amount {6} {V} = \ amount {6} {V} $, а в нижней ветви мы уже сделали вывод, что ток удерживается $ \ amount {4} {V} $. Разница в двух потенциалах будет показанием вольтметра и составит $ \ amount {6} {V} — \ amount {4} {V} = \ amount {2} {V} $

.

3. Термистор нагревается, поэтому его сопротивление уменьшается. Укажите и объясните, как это влияет на показания вольтметра в следующих положениях.


1. А-С

В этом вопросе мы должны дать объяснение наблюдаемого изменения на вольтметре. В этом случае показания вольтметра не изменяются. Причина в том, что сопротивление ветви цепи не изменяется, поэтому p.d. через эту ветку все то же самое.

2. D-F

В заключительной части вопроса отметим, что сопротивление термистора уменьшается, поэтому показания вольтметра также уменьшаются.Это потому, что p.d. прямо пропорциональна сопротивлению, поэтому большая часть п.о. через эту ветвь будет над резистором $ \ amount {10} {kΩ} $.

Наверх

Знать связь между мощностью и сопротивлением

Чтобы представить себе соотношение мощности и сопротивления, подумайте об источнике постоянного напряжения или батарее. Когда в цепи большое сопротивление, может протекать очень небольшой ток, поэтому батарея выдает очень мало энергии, и резистор не будет слишком горячим из-за меньшей мощности.{2} R \]

Где I — электрический ток, измеренный в Амперах или А.

Что такое мощность?

Мы определяем мощность как способность тела выполнять работу за единицу времени. Например, человек A выполняет 30 Дж работы за 2 часа, а другой человек B выполняет такой же объем работы за 3 часа, поэтому здесь, если мы воспользуемся следующей формулой:

Мощность = Работа / время

Случай 1: 30 / 2 = 15 Вт

Случай 2: 30/2 = 10 Вт

Мы видим, что мощность человека A больше, чем мощность человека B.Таким образом, мощность A больше, чем мощность B.

Однако с точки зрения электричества мощность определяется как произведение тока и напряжения.

P = VI

Где

В — разность потенциалов, измеряемая в вольтах.

I измеряется в амперах.

Что такое сопротивление?

При движении на высокой скорости мы должны замедлить нашу машину на некотором расстоянии до ограничителей скорости, иначе наша машина будет прыгать с большим рывком.Итак, здесь наш высокоскоростной автомобиль — это максимальный ток, протекающий по цепи (дороге), а выключатель скорости — это сопротивление, позволяющее избежать аварий или коротких замыканий в наших домах.

Итак, сопротивление — это препятствие, подключенное к цепи, чтобы избежать перелива заряда через цепь. Он измеряется в Ом, где мы обозначаем его омегой или Ом.

Формула мощности и сопротивления

Мы заметили, что приведенные выше формулы описывают соотношение между мощностью и сопротивлением.{2} R \]

Здесь мы можем видеть, что электрическая мощность прямо пропорциональна сопротивлению при поддержании постоянного I.

Отсюда мы делаем следующие выводы:

• При увеличении мощности сопротивление также увеличивается, при этом ток I остается постоянным. {2}} {R} \]

  Отсюда мы видим, что мощность P обратно пропорциональна сопротивлению R .

  Отсюда мы можем сделать следующие выводы:

  Для любой постоянной разницы потенциалов

  • Когда мощность в цепи высокая, сопротивление будет меньше.

  • Однако, если мощность низкая, сопротивление будет высоким.

  Формула сопротивления мощности

  Получение формулы мощности и сопротивления поможет нам понять концепцию связи мощности и сопротивления.

  В физике мощность и сопротивление можно связать с помощью двух формул, которые мы подробно обсудим в этой статье.

  Мы знаем, что электрическая мощность или P — это мера электрического тока I с q кулонами заряда, проходящими через разность потенциалов V (в вольтах) за время t секунд. Математически мы можем выразить это утверждение как:

  P = Vq / t = VI… . {2}} {R} \]

  Из приведенных выше выводов мы получили следующий вывод:

  Мощность и сопротивление в электронике

  В электронике мы определяем мощность как скорость выполнения работы.Итак, какие работы ведутся в области электроники? Это обычная повседневная работа или что-то еще? Опишем это простым утверждением:

  Мы определяем сопротивление как сопротивление потоку электронов в цепи. Это означает, что чем больше препятствие, тем больше работы выполняется в единицу времени, чтобы заставить их течь, то есть тем больше энергии требуется, чтобы сделать их легким течением.

  Из приведенного выше утверждения мы не можем отрицать тот факт, что соотношение между мощностью и сопротивлением пропорционально.

  Q = It E = Расчет QV Закон Ома V = IR исследующие факторы, влияющие на сопротивление Графические характеристики ВАХ диод омический проводник лампа накаливания igcse / gcse 9-1 Physics revision notes

  Электричество 3: закон Ома, экспериментальные исследования сопротивления

  а также I-V графики и расчеты с использованием I = V / R, Q = It и E = QV

  Редакция Доктора Брауна по физике Банкноты

  Подходит для курсов GCSE / IGCSE Physics / Science или их эквивалент

  Что такое закон Ома? Как вы делаете расчеты по закону Ома / с?

  Какие факторы влияют на стойкость схема?

  Как построить и использовать схему для исследовать закон Ома?

  Как рассчитать количество электричества? заряд движется по цепи?

  ---

  Субиндекс этой страницы

  1.Закон Ома, простая схема исследования и расчеты V = IR

  2. Движение и единица заряда, кулон, расчеты с использованием Q = It

  3. Возможная разница и передача электроэнергии, E = QV расчеты

  4а. Электрическое сопротивление — задействованных факторов

  4б. Изучение сопротивление провода при постоянной температуре, различной длины и ширины

  4с.Изучение вольт-амперные характеристики провода — пояснение графика

  4д. Расследование ВАХ металлической лампы накаливания — график

  4e. Изучение вольт-амперные характеристики диода — объяснение графика

  См. Также ПРИЛОЖЕНИЕ 1 для обзора всей электроэнергии уравнения вам могут понадобиться

  ---

  1а.Ома Закон (и упоминание других единиц, рассматриваемых в других разделах)

  Закон Ома гласит, что ток через провод между двумя точками прямо пропорционален напряжению на две точки в цепи.

  Он включает в себя самое фундаментальное уравнение что нужно знать для расчета электричества.

  Математически это можно выразить как: я = V / R

  перестановок: В = ИК а также R = V / I

  I = ток в амперах, амперах, А ; мера скорости потока электрического заряда.

  В = разность потенциалов, п.о., вольт, В ; мера потенциальной энергии, передаваемой электрическому заряду течет.

  Разность потенциалов в цепи это энергия, передаваемая на кулон электрического заряда , что течет между двумя точками в электрической цепи.

  Кулон ( C ) — это единица электрического заряда (см. Q = это уравнение примечания).

  Передаваемая энергия рассчитывается от п.о. и количество электрического заряда ( Q ) перемещен p.d. в В (см. E = QV примечания к уравнениям).

  R = сопротивление провода, Ом, Ом ; мера сопротивления проводника препятствовать поток заряда.

  Чем больше сопротивление резистор, тем больше он сопротивляется и замедляет ток электричества.

  Закон Ома означает, что R в этом уравнении является константой, не зависящей от величины протекающего электрического тока.

  Закон правильно применяется к так называемому омическому сопротивлению . проводники , где протекающий ток прямо пропорционален приложенная разность потенциалов, но некоторые резисторы не подчиняются этому закону, например нагретая нить лампочка.

  1b.Просто эксперимент по измерению сопротивления отдельного компонента

  Если вы настроили контур 31 (правая диаграмма), вы можете измерить сопротивление постоянного резистора [R].

  Изменяя напряжение источника питания с помощью переменной резистора, вы легко можете получить множество пар показаний p.d. (V) и текущий (А).

  Затем используйте уравнение закона Ома (R = V / I), чтобы вычислить значение фиксированное сопротивление.

  Затем вы можете усреднить значения R, рассчитанные для более надежный результат.

  Более подробная информация приведена ниже, чтобы получить полную ВАХ графики, а также как получить сопротивление графическим методом.

  Это основная установка для исследования вольт-амперные характеристики любого компонента Р.

  1c. Примеры расчеты с использованием Ома Закон V = IR

  Q1 Когда стр.d. от 4,5 В приложен к сопротивлению, течет ток 0,5 А.

  Какое значение имеет резистор?

  R = V / I = 4,5 / 0,5 = 9,0 Ом

  Q2 Сопротивление имеет значение 50 Ом.

  Какой п.о. должен быть применен к нему чтобы через него протекал ток 5,0 А?

  В = ИК = 5 x 50 = 250 V

  3 квартал А п.d. 240 В подается на резистор нагревательного элемента сопротивлением 30 Ом.

  Сколько тока проходит через обогреватель?

  I = V / R = 240/30 = 8.0 A

  4 квартал Три батареи на 1,5 В были подключены последовательно к трем лампочкам.

  Если амперметр измерил ток 0,50 А, какое сопротивление у каждой лампочки?

  I = V / R, поэтому R = V / I = (3 x 1.5) / 0,50 = 9,0 Ом

  Так как общее сопротивление = сумма сопротивления, сопротивление каждой лампочки = 9,0 / 3 = 3.0 Ом

  Q5

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  2. Движение заряда

  2а. Расчет заряда, проходящего через точку в цепи Q = It

  Ток (I в амперах) — это скорость протекания электрического заряжать вокруг цепи.

  Чем больше поток заряда в данный момент времени, тем больше электрический ток.

  Скорость протекания электрического заряда равна измеряется в кулонах в секунду.

  Вы можете рассчитать заряд, проходящий через точку в цепи в заданное время по формуле

  Q = Это

  , где Q = электрический заряд в кулонах ( C ) — блок электрического заряда

  I = ток в амперах ( A ) и t = время ( с )

  перегруппировок из Q = It, I = Q / т и t = Q / I

  Ток в 1 А равен скорость потока заряда 1 Кл / с.

  2b. Примеры расчетных вопросов с участием уравнение Q = It

  Q1 Если ток 3,0 А проходит через прибор в течение 1 часа 30 минут, сколько электрического заряда передается в процессе?

  Q = Оно, Q = 3,0 x 1,5 x 60 x 60 = 16 200 C = 1,62 х 10 ⁴ С

  Q2 Если Заряд 9000 C проходит через точку в электрической цепи в 12.0 минут, какой текущий поток?

  I = Q / t = 9000 / (12 x 60) = 9000/720 = 12,5 A

  Q3 Сколько времени займет электрическая цепь в минутах и ​​секундах ток 20.0 А передать 5000 С заряда?

  t = Q / I = 5000/20 = 250 секунд = 4 минут и 10 секунд

  Q4 Портативный компьютер зарядное устройство пропускает ток 1.20 А на 30 минут с выходом p.d. 15.0 В.

  (a) Рассчитайте, сколько заряда перенесла на компьютер аккумулятор.

  Q = It = 1,2 х 30 х 60 = 2160 С

  (b) Какое сопротивление зарядное устройство?

  В = ИК, R = V / I = 15 / 1,2 знак равно 12,5 Ом

  (c) Когда аккумулятор ноутбука полностью заряжено в нем хранит 3000 с.

  Сколько времени потребуется, чтобы полностью заряжать разряженный аккумулятор?

  Q = It, t = Q / I = 3000 / 1,2 = 2500 с (41 мин 40 с)

  Q5

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  3. Возможная разница и передача энергии

  3а.Введение в электрическую энергию перевод

  Передача энергии на единицу заряда = разность потенциалов (п.о.) и расчеты на основе E = QV

  В предыдущем разделе мы рассмотрели, как рассчитать количество заряда, движущегося в цепи, но ничего не сказал об энергии переведен.

  Напоминания :

  Электрические цепи, используемые термины, условные обозначения цепей, параллельные объяснение цепей и последовательных цепей

  Разница потенциалов (стр.d. в вольт, В ) — энергия, передаваемая на единицу заряда в виде электрического заряд перемещается из одной точки в другую в электрической цепи.

  Измеряется вольтметром, который всегда подключается параллельно компоненту схемы.

  Передача электрического тока энергия

  Подумайте обо всех электрических бытовые приборы, которыми вы пользуетесь — все они нуждаются в подаче энергии для работы!

  Блок питания работает на заряжается и передает ему энергию.

  Работа должна производиться на зарядке для увеличения его потенциальной энергии.

  Электрический заряд измеряется в кулоны (C)

  Заряд и его движение уже было рассмотрено в раздел 2 (Q = It).

  Заряды передают энергию компонентов по мере их прохождения, выполняя работу против сопротивления компонент.

  Если работа сделана, то энергия переведен.

  Если электрический заряд испытывает разность потенциалов, этот заряд будет течь, передавая энергию.

  Энергия подается из энергоаккумулятора источник питания — аккумулятор, электросеть и т. Д.

  При прохождении заряда по любой п.d. Падение высвобождает энергию (с более высокого уровня потенциальной энергии на более низкий).

  например в тонкой проволоке сопротивление , выделяется тепло.

  Разница потенциалов между двумя баллов равняется проделанной работе на единицу заряда.

  разность потенциалов (В) = проделанная работа ( энергия передается в Дж) заряд (C)

  т.е. 1 вольт соответствует 1 джоуля за кулон или V = J / C

  Чем больше падение в p.д., тем больше энергия передается, потому что заряд начинается с большим потенциалом энергия.

  Следовательно, блок питания с большим источником p.d. (В) может подавать на больше энергии в схему на единицу электрического заряда ( кулон, В).

  Чем больше p.d., тем больше энергии при том же количестве электрический заряд может нести.

  3b.Еще одно уравнение для расчета электрического передача энергии

  В количество переносимой энергии можно рассчитать по формуле:

  переданная энергия = заряд x потенциал разница.

  E = QV (поэтому Q = E / V и V = E / Q )

  E = передаваемая энергия в джоулях ( Дж )

  Q = количество электрический заряд в кулонах ( C )

  В = разность потенциалов ( В )

  Отметив, что: V = E / Q = энергия, передаваемая на единицу заряда (J / C)

  Попутно и несколько напоминаний:

  Чем больше энергии передается в данном время, тем больше мощность устройства или электрического прибора.

  П. V говорит вам, сколько энергия, передаваемая на каждую единицу электрического заряда,

  так, V = E / Q , (ед. J / C), см. Расчеты E = QV ниже).

  Текущий I говорит вам, сколько заряд проходит заданную точку в цепи за единицу времени (кулонов в секунду, С / с ).

  Это означает, что оба p.d. В и текущий I влияет на скорость передачи энергии прибору из накопителя электроэнергии в другие накопители энергии.

  И несколько математических связей на основе раздела 2. Q = It, а здесь в разделе 3 E = QV

  Из Q = It и E = QV, подставляя дает E = ItV,

  так (i) E = IVt (I в A, t в с, В в вольтах)

  Перестановка E = IVt дает IV = Е / т

  Это соединяется с уравнения для мощности

  (ii) Мощность = энергия переведено / время получено = E / t (Дж / с), и

  ( iii ) Мощность = ток x напряжение = P (Вт) = I (A) x V (В), P = IV

  Из (ii) и (iii) E / t = IV, поэтому E = IVt , что является уравнением (i) !!!

  3c.Расчет q Использование на основе E = QV (иногда с участием других уравнений электричества)

  Q1 Электродвигатель Модель автомобиля питается от аккумулятора 1,5 В.

  Если через цепь двигателя в движущемся вагоне,

  (а) сколько энергии передается?

  E = QV = 120 x 1,5 = 180 Дж

  (b) Опишите вероятный накопитель энергии меняется, когда машина работает.

  Химическая потенциальная энергия запас батареи уменьшается и превращается в электрическую энергию.

  Накопитель кинетической энергии автомобиль увеличивается из-за потери тепла от трения и звуковой энергии переданы в накопитель тепловой энергии окрестностей.

  Q2 Какое количество заряд необходим для передачи 500 Дж энергии, если п.о.цепи 24,0 В?

  E = QV, Q = E / V = 500/24 ​​= 20,8 С (3 SF)

  Q3 Какой потенциал разность требуется в цепи для передачи 2000 Дж энергии с заряд 50 кулонов?

  E = QV, V = E / Q = 2000/50 = 40 В

  4 квартал А 12.Батарея 0 В пропускает через лампу ток 2,0 А в течение 5 минут.

  (a) Рассчитайте, сколько заряда прошло через лампу.

  Q = It = 2 x 5 x 60 = 600 С

  (b) Рассчитайте, сколько электроэнергии был перенесен лампой.

  Два пути:

  (i) E = QV = 600 x 12 = 7200 Дж, самый простой, но вы можете рассчитать его, не зная Q:

  (ii) E = IVt = 2 x 12 x 5 x 60 = 7200 Дж

  5 квартал Устройство имеет мощность 1.5 кВт и работает от сети 230 В.

  Если прибор используется в течение 15 минут, сколько заряда прошло по цепи?

  1,5 кВт ≡ 1500 Вт ≡ 1500 Дж / с

  Общая переданная энергия = мощность x время = 1500 x 15 x 60 = 1 350 000 Дж

  E = QV, поэтому Q = E / V = ​​1350 000/230 = 5870 С (3 SF)

  Ответ можно рассчитать по другой маршрут

  P = IV, I = P / V = ​​1500/230 = 6.522 А

  Q = It = 6,522 x 15 x 60 = 5870 С (3 SF)

  Q6

  3d. Еще немного о разности потенциалов — действие двух последовательно соединенных резисторов

  Схема 41 показывает два подключенных резистора. последовательно.

  Справа показано, что происходит с p.d. по часовой стрелке по цепи (направление условного тока).

  Повышается потенциальный запас аккумулятора разность зарядных потенциалов заряда до 12 В.

  По мере прохождения заряда через 1-й резистор R ₁ , он теряет энергию и п.д. падает на 8 В до п.п. из 4 В.

  По мере прохождения заряда через 2-ю резистор R ₁ , он снова теряет энергию и п.о. падает на 4 В до p.d. из 0 В.

  Пока есть полная цепь, процесс повторяется.

  Поскольку E = QV, выделяется вдвое больше энергии резистором R ₁ (p.d. 8 В), чем R ₂ (p.d. 4 В) для тот же ток.

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  4. Электрическое сопротивление — эксперименты по исследовать ВАХ различных сопротивлений и достоверность, или в противном случае — Закона Ома

  4а. Что влияет на сопротивление провода? Сопротивление постоянный?

  и s — графики вольт-амперных характеристик (ВАХ) объяснил

  Сопротивление цепи зависит от несколько факторов:

  (i) толщина сопротивления провод — для однокомпонентного резистора

  (ii) длина сопротивления провод — для однокомпонентного резистора

  (iii) если более одного сопротивления, они подключены последовательно или параллельно?

  (iv) температура компонента действует как сопротивление

  Раздел 4.описывает и объясняет несколько примеров графиков ВАХ — которые можно исследовать с помощью схемы 31 (справа)

  На принципиальной схеме 31 справа показано как можно исследовать изменение тока через сопротивление (или любой компонент) при изменении разности потенциалов.

  Графики разности потенциалов тока используются, чтобы показать, как ток через компонент изменяется в зависимости от разности потенциалов на нем.

  Сопротивление некоторых резисторов / компонентов действительно меняется. как действующий и п.д. изменения например диодная или лампа накаливания.

  Узнайте, как и почему в разделах 4d. и 4e.

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  4b. Исследование электрического сопротивления провода — изменение длины или ширины

  Схема 30 показывает, как исследовать сопротивление провода

  Относительно тонкая проволока закреплена на каждый конец на линейке с разметкой в ​​миллиметрах с помощью зажимов типа «крокодил».

  Вам понадобится амперметр для измерения ток в амперах и вольтметр для измерения p.d. через провод в вольт.

  Провод подключается в серии с аккумуляторным блоком питания, переключателем и амперметром для измерения силы тока течет по проводу в амперах.

  Вольтметр , для измерения p.d, подключен параллельно через резистивный провод.

  Обратите внимание, что амперметр всегда подключается к последовательно с компонентом , но вольтметр всегда подключается параллельно по любому исследуемому компоненту.

  Один конец провода, подключенный через вольтметр фиксированный (слева), но на другом конце есть зажим типа крокодил, который действует как подвижный точку контакта для размещения на различном расстоянии вдоль провода сопротивления от слева направо.

  Замкните выключатель, чтобы замкнуть цепь и начинаем снимать показания.

  Лучше всего открыть переключатель между показания, чтобы свести к минимуму риск нагрева провода.

  Вы изменяете расстояние d (мм) от слева (0 мм) в точку дальше вправо и возьмите серию пар из п.d и текущие показания, например каждые 50 мм (можно работать в см, получается нет разницы!).

  Используя закон Ома, вы вычисляете сопротивление в омах из уравнения R = V / I

  Ты затем можно построить график зависимости сопротивления (Ом) от длины провода d (мм) — показано справа.

  Вы должны обнаружить, что график является линейным с его начало координат x, y в точке 0,0.

  Это означает, что сопротивление пропорционально длине провода .

  Если не закрепить провод точно на 0 мм, график по-прежнему должен быть линейным, но начало линии не будет быть 0,0.

  Если повторить эксперимент с провода разного диаметра, вы должны обнаружить, что градиент становится ниже, толще проволока.

  Для провода той же длины сопротивление меньше толще проволока — хорошая аналогия — легкость, с которой вода течет через труба тонкого или большего диаметра.

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  4c. Изучение ток — напряжение характеристики провода

  Это эксперимент по закону Ома

  Схема 31 показывает, как исследовать зависимость I от V для сопротивления

  .

  Главное в расследовании — найти из …

  … как ток течет через резистор меняются в зависимости от разности потенциалов на нем?

  Постоянный резистор представляет собой ‘компонент’ в цепи и должен иметь постоянную температуру на протяжении всего эксперимента (см. ниже температура эффекты).

  В этом случае простой проволочный резистор соединены последовательно с блоком питания и амперметром.

  П. измеряется по фиксированному сопротивление с вольтметром,

  Тем не мение, также подключенный последовательно, добавлен переменный резистор, так что вы можете удобно изменить разность потенциалов и тем самым изменить ток протекает через компонент.

  Это позволяет собрать целую серию пар показаний I и V, с помощью которых можно построить подходящие графики — в этом случай V против I, но часто делается как I против V.

  Используя переменный резистор, вы постепенно увеличивайте разность потенциалов на компоненте, принимая соответствие текущему чтению, например увеличиваясь на 0,5 В. за раз. Повторите каждый читать дважды и использовать среднее значение.

  После этого можно поменять местами клеммы аккумулятора. и повторить все показания.

  Если вы построите p.d. по сравнению с текущим, график линейный , если он подчиняется закону Ома — тогда он называется ‘ омический проводник ‘.

  Это я изобразил графиком вверху справа, а градиент равен сопротивлению в Ом .

  Это соответствует закону Ома уравнение V = IR , поэтому градиент равен R.

  Если график остается линейным, сопротивление остается постоянным.

  Этот график не представляет показания сняты после перестановки полюсов АКБ.

  Однако показывает, как получить значение сопротивления графическим методом.

  Это линейный график и фраза линейный компонент может использоваться.

  Для таких компонентов, как провод, который не нагревается, вы должны получить линейный график p.d. (V) против I (A) с градиент R (Ω). (правый график).

  Вы должны убедиться, что провод не сильно нагревается — сразу начинает нагреваться отключите резистор («выключите») и дайте ему остыть.

  Если вы построите график зависимости I от V, градиент будет 1 / R (обратная величина сопротивление), линейный график .

  Этот график показывает, что вы получаете построение всех данных, включая показания I-V, снятые после реверсирования клеммы аккумулятора.

  График (1) является построенный на поперечной оси. Верхняя правая половина — это ваш первый набор результатов, затем вы переверните клеммы на источнике питания и повторите эксперимент дает нижнюю левую часть графика.

  Обратите внимание, что вы получите только линейный график, если температура проволоки остается постоянной .

  Когда ток (А) пропорционален к p.d (V) он описывается как омический провод (подчиняется закону Ома!).

  С помощью схемы 31 вы можете проверить любой резистор или любой другой тип компонента схемы, и результаты обсуждается ниже, начиная с резюме факторов, влияющих на сопротивление.

  Так, сопротивление омического проводника, например цепь компонент не меняется независимо от того, проходит ли ток — постоянный градиент 1 / R для графика 1.

  Это ожидаемые линейные графики для фиксированный резистор с использованием схемы 31 выше.

  Думая против часовой стрелки на диаграмме, разные линии графика могут отображать убывающее сопротивление е.грамм. (i) резистивный провод становится короче при том же диаметре, или (ii) увеличение диаметра при фиксированной длине провода.

  При постоянной температуре ток, протекающий через омический проводник прямо пропорционален разности потенциалов на это — уравнение: В = IR или I = V / R .

  Однако это только правда, так как линейный график, если температура не изменение.

  Комментарии к переменным в этом частный эксперимент с законом Ома

  Ток всегда определяется сочетание п.о. (В) и сопротивление R (Ом).

  Независимая переменная что мы изменяем или контролируем в эксперименте — в этом случае вы можете Считайте это р.д. управляется переменным резистором.

  Одно из соглашений — построить график независимая переменная на оси x, а зависимая переменная на оси ось y.

  Этот означает, что сопротивление R, является обратной величиной градиента — немного больше неудобно рассчитывать сопротивление, чем на графике зависимости V от I, где градиент — это сопротивление. Закон Ома: I = В / р.

  Зависимая переменная — это то, что мы тестируем или измеряем в эксперименте, это ток I (A), который зависит от настройки переменного резистора, который, в свою очередь, контролирует разность потенциалов на резисторе.

  Управляющие переменные — это то, что мы сохраняем то же самое во время эксперимента, чтобы убедиться, что это честный тест например в этом случае сохраняется температура провода и постоянная, НЕ должна изменяться — не меняйте провод и не допускайте нагреть.
  

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  4г. Исследование вольт-амперных характеристик металла. лампа накаливания
  

  Когда электрический заряд проходит через высокое сопротивление, подобно тонкой металлической нити накала лампы, он передает часть электроэнергия к накопителю тепловой энергии нити накала. Электрический заряд делает работают против сопротивления .

  Схема 45 показывает, как можно исследовать характеристики разности токов и потенциалов нить лампочка.

  Вольтметр подключен параллельно термистор, п.о. В измеряется в вольтах ( В ).

  Переменный резистор позволяет варьировать п.д. и текущий поток.

  Амперметр, подключенный последовательно, дает текущее значение I в амперах ( A ).

  В прохождение тока нагревает нить накала и подъем в температура вызывает повышение сопротивления . Итак, нить Лампа — это неомический провод .

  Этот «эффект нагрева» влияет на все резисторы.

  По мере увеличения тока выделяется больше тепловой энергии, и нить накаливания становится все горячее и горячее, поэтому дальнейшее повышение температуры еще больше увеличивает сопротивление.

  Это уменьшает скорость увеличения тока с Увеличение разности потенциалов .

  Следовательно, градиент I-V кривая графика уменьшается, и все больше с увеличением температура — график 2. Это нелинейный график .

  Если градиент меняется, тогда сопротивление меняется.

  График (2) является построенный на поперечной оси.Верхняя правая половина — это ваш первый набор результатов, затем вы переверните клеммы на источнике питания и повторите эксперимент дает нижнюю левую часть графика.

  Фраза нелинейная компонент может быть использован.

  Когда ток (А) НЕ пропорциональная p.d (V) лампа накаливания описывается как безомический провод (не подчиняется закону Ома!).

  У вас такой же график в форме треугольника. для термистор.

  Теория — со ссылкой на схему металлической конструкции

  Металлическая кристаллическая решетка состоит из неподвижных ионов и свободно движущихся электроны между ними. С повышением температуры ионы металла колеблются сильнее. сильно, в котором электроны сталкиваются, и это препятствует прохождению электронов, уменьшая поток плата. По мере увеличения тока вибрации увеличиваются, вызывая больше электрической энергии, которая будет преобразована в тепло — увеличивая температура И сопротивление металлической нити, тем самым еще больше понижая ток.

  Итак, увеличение i n по температуре увеличивает сопротивление лампы накаливания (или большинства других резисторы) и снижает ток, протекающий для заданного p.d.

  Если резистор становится слишком горячим, ток почти не будет течь.

  Есть одно важное исключение к этому «правилу» см. примечания к термистор, где сопротивление фактически падает с повышение температуры.

  Лампа накаливания — лишь одна из многих примеры были энергия передается с пользой , НО есть всегда теряется тепловая энергия в накопитель тепловой энергии устройства и Окрестности .

  Нить накала часто изготавливается из металлический вольфрам, плавящийся при> 3400 ^o C и ярко светящийся при 2500 ^o C, но он все равно испаряется очень медленно. Инертный газ например, добавляется аргон или азот, чтобы уменьшить это испарение — любое испаренные атомы вольфрама попадают в инертный (и, следовательно, неокисляющий) Ar или N ₂ молекул и, надо надеяться, снова конденсируются на нити.

  См. Сохранение энергии, передача-преобразование энергии, эффективность — расчеты

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  4e. Исследование вольт-амперных характеристик диода
  

  Модель ток через диод течет только в одном направлении — см. график 3.

  Сопротивление в обратном направлении очень высока — следовательно, это фактически «односторонняя» система.

  Схема 43 показывает, как можно исследовать вольт-амперная характеристика диода.

  Вольтметр подключен параллельно термистор, п.о. В измеряется в вольтах ( В ).

  Переменный резистор позволяет варьировать п.д. и текущий поток.

  Амперметр, подключенный последовательно, дает текущее значение I в амперах ( A ).

  Диод имеет очень высокое сопротивление в обратное направление .

  Также есть порог р.о. (например, 1,4 В) до того, как ток вообще потечет — внимательно посмотрите на график — есть короткий горизонтальный участок, прежде чем ток поднимется с нуля и со временем становится линейным.

  Таким образом, вы получаете верхнюю правую часть графика 3 по сравнению с графиками 1 и 2 выше.

  Это потому, что когда вы делаете экспериментируйте, используя схему, описанную выше, по изменению подключений, вы не обнаружите никаких текущих потоков при изменении p.d.

  Его нелинейный График .

  Если градиент меняется, то сопротивление меняется.

  Когда ток (А) НЕ пропорциональный p.d (V), диод описывается как безомический провод (не подчиняется закону Ома!).

  Фраза Нелинейный компонент может быть использовано.

  График (3) является построенный на поперечной оси. Верхняя правая половина — это ваш первый набор результатов, затем вы переверните клеммы на источнике питания и повторите эксперимент дает нижнюю левую часть графика.

  Поскольку ток течет только в одну сторону через диод, его можно использовать для преобразования переменного тока в постоянный Текущий.

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  Практическая работа по помощь в развитии ваших навыков и понимания, возможно, включала следующее:

  с использованием ламп накаливания и резисторов для исследования разности потенциалов — Текущий характеристики,

  ---

  ПРИЛОЖЕНИЕ 1: Важные определения, описания, формулы и ед.

  Примечание: Вы можете / можете нет (но не волнуйтесь!), столкнулись со всеми этими терминами, это зависит от как далеко продвинулась ваша учеба.В вашем курсе вам может не понадобиться каждая формула — решать вам. V разность потенциалов ( p.d ., обычно называемая « напряжение ») — это движущий потенциал, который перемещает электрический заряд вокруг цепь — обычно электронов . Возможная разница — это работа, выполненная в перемещение единицы заряда. Показывает, сколько энергии передается за единицу заряда, когда заряд перемещается между двумя точками в цепи е.грамм. между выводами аккумуляторной батареи. П. в любой части цепи измеряется в вольтах, В . Я ток — это скорость протекания электрического заряда в кулонов в секунду ( C / s ), измеряется в амперах (амперах, A ). Количество переданного электрического заряда a give time = текущий расход в амперах x прошедшее время в секундах Формула соединения: Q = Это , I = Q / t, t = Q / I, Q = перемещаемый электрический заряд кулонов ( C ), время т ( с ) R сопротивление в цепи, измеренное в Ом ( Ом ). Сопротивление замедляет прохождение электрического заряда — он противостоит потоку электрического заряда . Формула соединения: В = ИК , I = V / R, R = V / I (Это формула для Закон Ома) P является мощность , передаваемая цепью = показатель энергии передача ( Дж / с ) и измеряется в Вт ( Вт ). Формула соединения: P = IV , I = P / V, V = P / I также P = I 2 R (см. также P = E / t ниже) E = QV , энергия, передаваемая количеством электрического заряда потенциалом разность вольт. переданной энергии (джоулей) = количество электрического заряда (кулоны) x разность потенциалов (вольт) Q = E / V, V = E / Q, E = передача энергии в джоулях ( Дж ), Q = перемещенный электрический заряд ( C ), V = p.d. ( В ) E = Pt , P = E / t, t = E / P, где P = мощность ( Вт, ), E = переданная энергия ( Дж) , t = затраченное время ( с ) Передаваемая энергия в джоулях = мощность в ваттах. x время в секундах Формула связи: Поскольку E = Pt и P = IV, передаваемая энергия E = IVt

  ---

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  ---

  Что дальше?

  Электричество и ревизия магнетизма индекс нот

  1.Полезность электроэнергии, безопасность, передача энергии, расчеты стоимости и мощности, P = IV = I ² R, E = Pt, E = IVt

  2. Электрические схемы и как их рисовать, условные обозначения схем, параллельность схемы, объяснение последовательных схем

  3. Закон Ома, экспериментальные исследования сопротивление, I-V графики, расчеты V = IR, Q = It, E = QV

  4. Схема устройств и как они используются? (е.грамм. термистор и LDR), соответствующие графики gcse Physical Revision

  5. Подробнее о последовательных и параллельных цепях. электрические схемы, измерения и расчеты gcse физика

  6. Электроснабжение «Национальной сети», экология вопросы, использование трансформаторов gcse примечания к редакции физики

  7. Сравнение способов получения электроэнергии gcse Заметки о пересмотре физики (энергия 6)

  8.Статическое электричество и электрические поля, использование и опасность статического электричества gcse примечания к редакции физики

  9. Магнетизм — магнитные материалы — временные (индуцированные) и постоянные магниты — использует gcse физика

  10. Электромагнетизм, соленоидные катушки, применение электромагнитов gcse примечания к редакции физики

  11. Моторное воздействие электрического тока, электродвигатель, громкоговоритель, правило левой руки Флеминга, F = BIL

  12.Эффект генератора, приложения напр. генераторы производство электричества и микрофон gcse физика

  ВСЕ мои GCSE Примечания к редакции физики

  ИЛИ воспользуйтесь [GOGGLE ПОИСК]

  ---

  ---

  Версия IGCSE отмечает Закон Ома исследования сопротивления V = IR Q = It вычисления KS4 физика Научные заметки на Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты GCSE руководство по физике примечания к закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It расчеты для школ колледжей академий естествознания преподавателей изображений рисунки-диаграммы для исследования сопротивления по закону Ома V = IR Q = Он вычисляет научные исправления примечания на Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты для пересмотра модулей физики примечания по темам физики, чтобы помочь в понимании Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты университетские курсы физики карьера в науке, физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Заметки о пересмотре GCSE 9-1 по физике по закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It вычисления GCSE примечания к закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It расчеты Edexcel GCSE 9-1 физика наука примечания к редакции Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты для OCR GCSE 9-1 21 век научные заметки по физике об исследованиях сопротивления по закону Ома V = IR Q = Расчет OCR GCSE 9-1 Шлюз физики примечания к пересмотру исследований сопротивления по закону Ома V = IR Q = It вычисления WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science

  ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

  Прогнозы относительно свойств резистора: Physics Lab

  Материалы

  Для выполнения этой физической лаборатории вам потребуются следующие материалы:

  • Источник питания
  • Резисторы 100 Ом
  • 1 Резистор 250 Ом
  • 4 соединительных провода
  • 8-проводные соединители
  • Цифровой мультиметр (DMM)
  • Бумага и карандаш

  Ступени

  Совет по безопасности! Убедитесь, что ваш источник питания отключен и выключен, прежде чем использовать его для построения вашей схемы.

  1. Постройте эту схему:

  Этот тип конфигурации резисторов называется конфигурацией серии , в которой резисторы соединены друг с другом. Как видите, электрический ток должен проходить через каждый резистор, чтобы вернуться к источнику питания.

  2. Рассчитайте общее сопротивление по этой формуле для резисторов, соединенных последовательно:

  • Rtotal = R1 + 2 +… + n

  Запишите свой расчет в тетрадь.Это то, что вы ожидаете от измеренного значения.

  Совет по безопасности! Перед включением источника питания убедитесь, что вы не касаетесь каких-либо проводов в вашей цепи, и убедитесь, что ни один из ваших инструментов не касается цепи.

  3. Включите источник питания. Возьмите цифровой мультиметр и измерьте расстояние от верха первого резистора R1 до низа второго резистора R2. Запишите это измерение в свой блокнот. Это полное сопротивление вашей цепи.

  4. Рассчитайте общее сопротивление по этой формуле для резисторов, включенных последовательно.

  • Rtotal = R1 + 2 +… + n

  Запишите свой расчет в тетрадь.

  5. Переставьте резисторы, чтобы получилась эта цепь:

  Резисторы в этой цепи имеют параллельную конфигурацию . В этом типе конфигурации ваш ток может протекать через первый или второй резистор.

  6. Рассчитайте общее сопротивление, используя следующую формулу для расчета общего сопротивления резисторов, включенных параллельно:

  Запишите свои расчеты в свой блокнот. Это ваше ожидаемое значение.

  7. Включите источник питания. С помощью цифрового мультиметра измерьте общее сопротивление от одной общей стороны всех резисторов до другой общей стороны всех резисторов. Итак, для группы параллельных резисторов просто выберите один резистор и измерьте общее сопротивление на этом резисторе.Запишите это измерение в свой блокнот.

  Поиск и устранение неисправностей

  Поскольку вы работаете с цепью под напряжением, через которую проходит электричество, будьте очень осторожны, чтобы не прикасаться к ней во время эксперимента. При использовании цифрового мультиметра для измерения будьте очень осторожны, не позволяйте щупам касаться вашей цепи там, где вам не нужно проводить измерения. Это может вызвать короткое замыкание, искру или даже взрыв.

  При вычислении общего сопротивления резисторов, включенных параллельно, по формуле, убедитесь, что вы взяли обратное значение после сложения дробей.

  Вопросы для обсуждения

  1. Что вы заметили об общем сопротивлении в последовательной конфигурации?

  2. Что вы заметили об общем сопротивлении в параллельной конфигурации?

  3. Соответствует ли ваше измеренное общее сопротивление расчетному общему сопротивлению?

  Как это работает

  Теоретически ваше измеренное общее сопротивление должно совпадать с вашим рассчитанным общим сопротивлением. Однако вы можете увидеть разницу. Это различие связано с внутренним сопротивлением ваших соединительных проводов.Обычно эта разница незначительна или очень мала. Но если ваши соединительные провода не очень хорошо проводят электричество, вы можете увидеть большую разницу. Вы можете попробовать эту лабораторную работу с разными материалами для ваших соединительных проводов, чтобы увидеть, какое влияние это может оказать на вас.

  Причина, по которой последовательно соединенные резисторы складываются, заключается в том, что ваш ток должен проходить через все ваши резисторы, поэтому общее сопротивление, которое он должен пройти, складывается. Параллельно подключенные резисторы не складываются, потому что ваш электрический ток не должен проходить через все резисторы.Фактически, ваш ток может разделиться и частично пройти через каждый резистор. Поэтому общее сопротивление обычно меньше, чем у самих резисторов.

  Эффективное сопротивление резисторов — Mini Physics

  Во многих случаях несколько электрических устройств подключаются к одному источнику питания. Существует два основных метода соединения резисторов или других устройств между собой. Их называют последовательными и параллельными соединениями.

  Вывод формулы эффективного сопротивления для последовательных и параллельных резисторов можно найти в конце этого поста.

  Эффективное сопротивление резисторов

  Резисторы серии

  Если отдельные резисторы соединены от конца к концу, то говорят, что резисторы соединены последовательно. Эффективное сопротивление R трех резисторов сопротивлений R ₁ , R ₂ ; и R ₃ , соединенных последовательно (показано на рисунке), определяется по формуле:

  $ R = R_ {1} + R_ {2} + R_ {3}

  $

  Как правило, если последовательно подключено n резисторов, эффективное сопротивление R определяется по формуле:

  $ R = R_ {1} + R_ {2} +….+ R_ {n}

  долл. США

  Примечание: При последовательном соединении эффективное сопротивление R всегда больше, чем наибольшее из отдельных сопротивлений.

  Сопротивление параллельно

  Если каждый конец отдельных резисторов соединен друг с другом как один, то говорят, что резисторы соединены параллельно.

  Эффективное сопротивление R трех резисторов сопротивлений R ₁ , R ₂ и R ₃ , соединенных параллельно, определяется выражением:

  $ \ frac {1} {R} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} + \ frac {1} {R_ {3}}

  долл. США

  Как правило, если параллельно подключено n резисторов, эффективное сопротивление R определяется по формуле:

  $ \ frac {1} {R} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} +….+ \ frac {1} {R_ {n}}

  долл. США

  Примечание: При параллельном подключении эффективное сопротивление R всегда меньше наименьшего из отдельных сопротивлений.

  ---

  Расчет эффективного сопротивления для последовательных и параллельных резисторов

  Резисторы серии

  Когда резисторы включены последовательно, ток через каждый резистор равен и . Обозначим ток I. Каждый резистор будет иметь свое напряжение.Если сопротивление резисторов разное ($ R_ {1} \ neq R_ {2} \ neq R_ {3} \ neq \ dots $), падение напряжения на каждом резисторе будет разным ($ V_ {1} \ neq V_ {2} \ neq V_ {3} \ neq \ dots $).

  Мы знаем, что сопротивление дает $ R = \ frac {V} {I} $.

  Следовательно, эффективное сопротивление всего участка резистора равно:

  $$ R_ {eff} = \ frac {V_ {total}} {I} $$

  Однако мы знаем, что

  $$ V_ {total} = V_ {1} + V_ {2} + V_ {3} + \ dots $$

  Подставляем это в уравнение эффективного сопротивления, получаем:

  $$ \ begin {eqnarray} R_ {eff} & = & \ frac {V_ {total}} {I} \\ & = & \ frac {V_ {1} + V_ {2} + V_ {3} + \ точки} {I} \\ & = & \ frac {V_ {1}} {I} + \ frac {V_ {2}} {I} + \ frac {V_ {3}} {I} + \ dots \\ & = & R_ {1} + R_ {2} + R_ {3} + \ dots \ end {eqnarray} $$

  Резисторы параллельные

  Когда резисторы включены параллельно, падение напряжения на каждом резисторе одинаково.Обозначим напряжение как V. Каждый резистор будет иметь свое напряжение. Если сопротивление резисторов разное ($ R_ {1} \ neq R_ {2} \ neq R_ {3} \ neq \ dots $), ток через каждый резистор будет разным ($ I_ {1} \ neq I_ {2} \ neq I_ {3} \ neq \ dots $).

  Мы знаем, что сопротивление дает $ R = \ frac {V} {I} $.

  Следовательно, эффективное сопротивление всего участка резистора равно:

  $$ R_ {eff} = \ frac {V} {I_ {total}} $$

  Однако мы знаем, что

  $$ I_ {total} = I_ {1} + I_ {2} + I_ {3} + \ dots $$

  Подставляем это в уравнение эффективного сопротивления, получаем:

  $$ \ begin {eqnarray} R_ {eff} & = & \ frac {V} {I_ {total}} \\ R_ {eff} & = & \ frac {V} {I_ {1} + I_ {2} + I_ {3} + \ dots} \\ \ frac {1} {R_ {eff}} & = & \ frac {I_ {1} + I_ {2} + I_ {3} + \ dots} {V} \ \ \ frac {1} {R_ {eff}} & = & \ frac {I_ {1}} {V} + \ frac {I_ {2}} {V} + \ frac {I_ {3}} {V} + \ dots \\ \ frac {1} {R_ {eff}} & = & \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} + \ frac {1} {R_ {3}} + \ dots \ end {eqnarray} $$

  .

  No related posts.