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欧姆定律与闭合电路欧姆定律

 
来源:本站原创
更新时间:2018-10-25

欧姆定律

欧姆定律:在同一电路中,通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。即,

I=U/R

是电路的基础定律之一。通过欧姆定律,测量导体两端电压U与通过导体的电流I即可计算得到导体的电阻R。

实验

所以在实验中就需要测量通过导体的电流与导体两端的电压。

实验的器材有:导线若干,电源,待测电阻,电流表,电压表,滑动变阻器。

其中为了计数方便,电流表与电压表全部由电流传感器、电压传感器替代。然后进行实验,实验采用3V电压输入,待测电阻大约15欧姆。

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得到图像如上图,趋势线的公式为:

y=15.582x-0.0811

相关系数0.9991。

实验分析

一般来说,学生在实验中不会采取我所做的利用计算机处理数据的方式,而是调整滑动变阻器,从低电压开始选取等间隔的几个电压数值,测得电流的数值,通过公式计算每个数据得到的电阻值,最后取平均数。

这也是一般中学生需要掌握的基本数据处理技巧。

在初中阶段,所有的电源都被当做理想电源看待,即提供的电源电压等于电源所拥有的的电动势;电源内阻为0,不分担电路中的电压。(其实这两种说法是等价的)

但是实际上,edf壹定发娱乐城,无论什么电源,都是有一定的内阻的,这就是为什么理想上电池的电动势是1.5V,但是实际上新电池测量出的电压是1.5V以上(1.54V),考虑电池有内阻的情况下,要使用电器达到1.5V的额定电压。

电池随着使用时间的增长,内阻也会越来越大。

那么如何测量电池内阻与电动势呢?这就牵扯到另一个与欧姆定律相关的定律——闭合电路的欧姆定律。

闭合电路欧姆定律

为了区分电路中各个不同部分的电阻、电压等物理量,规定:

电动势E,电压U,外电阻R,内电阻r,电流I。

那么闭合电路的欧姆定律即为:闭合电路的电流跟电源电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。

I=E/(R+r)

实验

实验器材与欧姆定律实验一模一样,不一样的仅有电压表的接法,如下图。

实验中采用3V的输入(两节干电池),将滑动变阻器接入组织逐渐减小,记录电压、电流的数值。数据图如下图所示。