所有关于电路

非线性电阻

第二章-基本概念和测试设备

PDF版本

零部件和材料

  • 计算器(或做算术用的笔和纸)
  • 6伏电池
  • 低压白炽灯(Radio Shack目录# 272-1130或同等产品)

交叉引用

电路课程《欧姆定律》第1卷第2章

学习目标

  • 电压表的使用
  • 电流表的使用
  • 使用欧姆计
  • 欧姆定律的应用
  • 意识到有些抵抗是不稳定的!
  • 科学的方法

原理图

插图

指令

用万用表测量一下灯泡的电阻。这个电阻数字是由于灯内部的薄金属“灯丝”造成的。

它比跳线有更多的电阻,但比上一个实验中的电阻少。记录此电阻值以备将来使用。建立一个单电池、单灯的电路。

将万用表设置为适当的电压范围,并在灯通电(点亮)时测量电压。记录此电压值和先前测量的阻值。

将万用表设置为可用的最高电流范围。断开电路,在断开的地方连接电流表,这样它就成为电路的一部分,与电池和灯串联在一起。

选择最佳的电流范围:给出最强的仪表指示而不超出仪表的范围。当然,如果你的万用表是自动调节的,你就不必费心去设置量程了。

将此电流值与先前记录的电阻和电压值一起记录。取电压和电阻的测量值,用欧姆定律方程计算电路电流。将这个计算值与测量值进行比较:

你应该发现的是测量到的电流和计算出的电流之间的显著差异:计算出的数字是大。这是为什么呢?更有趣的是,再试着测量一下灯的电阻,这次用的是另一种型号的仪表。

为了获得电阻读数,你需要将灯从电池电路中断开,因为仪表外部的电压会干扰电阻测量。这是一个应该记住的一般规则:测量电阻只在一个无动力的组件!

如果使用不同的欧姆表,灯会记录为不同的电阻值。通常,模拟仪表比数字仪表给出更高的灯阻读数。

这种特性与上次实验中电阻的特性有很大的不同。为什么?哪些因素会影响灯丝的电阻?这些因素在有光照和无光照的情况下,或在用不同类型的仪表测量电阻时有何不同?

这个问题是科学方法应用的一个很好的测试案例。一旦你想到了灯的电阻在有光和无光条件下变化的可能原因,试着用其他方法复制这个原因。

例如,如果你认为灯的电阻可能会随着它暴露在光下(它自己的光,当被点亮时)而改变,这就解释了测量和计算的电路电流之间的差异,尝试在测量它的电阻时将灯暴露在外部光源下。如果你测量大量的电阻变化作为光暴露的结果,那么你的假设有一些证据支持。

如果不是,那么你的假设是证伪的,另外一个原因肯定是电路电流变化的原因。