1. 歐姆定律介紹
1826年4月德國物理學家喬治·西蒙·歐姆發表《金屬導電定律的測定》,提出"在同一電路中,通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。"
這就是著名的【歐姆定律】,歐姆定律是把電學中三個重要的物理量電流、電壓、電阻聯繫起來的一個重要定律,是電學中的基本定律,也是進一步學習電學知識和分析電路的基礎。
2. 使用設備
驗證這個定律,我們將使用兩個測量設備:
電流表:測量電路中電流大小的設備。
電壓表:測量電路中電壓大小的設備。
注意:設備在使用的時候需要注意量程,超過其量程會造成電流表燒毀
滑動變阻器:一種可以改變電阻大小的原件。通過滑動電阻器上的滑塊,改變電阻器的阻值大小。
3. 三個物理量
電壓 U
電壓的單位是伏特(V),簡稱"伏",為紀念義大利教授亞歷山德羅·伏特。
電流 I
電流的單位是安培(A),簡稱"安",為紀念法國物理學家A.安培而命名,他在1820年提出了著名的安培定律。
電阻 R
電阻的單位是歐姆(Ω)讀作 /ˈəʊmɪɡə/,為了紀念德國物理學家喬治·西蒙·歐姆。
4. 歐姆定律驗證實驗
通過實驗發現電壓、電阻、電流之間的關係。
在這個實驗中,我們主要研究對象為電燈,因為電燈的電阻是不變的,通過改變串聯在電路中滑動變阻器的阻值,改變整個電路的電流大小。
通過測量,電燈兩端的電壓和電流大小,可以發現電壓和電流的關係。
下圖為原件連接圖:
下圖為電原理圖:
通過測試記錄我們發現,測量值滿足
R= U/I
電阻等於電壓與電流的比值,當電阻一定時,電壓越大,電流越大。
通過這個還可以推導出兩個變式:
變式:
I=U/R
電流等於電壓除以電阻,當電流一定時:電壓越大,電阻越大。
變式2:
U=I×R
電壓等於電流與電阻之積當電壓一定時,電阻越大,電流越小。
5. 其他驗證實驗
這個實驗中我們主要研究的是滑動變阻器,改變滑動變阻器的阻值,滑動變阻器兩端的電壓,電流都會發生響應的改變。