전력 소모

부품 및 재료

<울>

계산기(또는 계산을 위한 연필과 종이)

6볼트 배터리

1/4와트 저항 2개:10Ω 및 330Ω

작은 온도계

저항 값은 정확할 필요는 없지만 지정된 수치의 5% 이내(10Ω 저항의 경우 +/- 0.5Ω, 330Ω 저항의 경우 +/- 16.5Ω).

5% 허용 오차 10Ω 및 330Ω 저항에 대한 색상 코드는 다음과 같습니다. 갈색, 검정색, 검정색, 금색(10, +/- 5%) 및 주황색, 주황색, 갈색, 금색(330, +/- 5%) .

이 실험에 6볼트 이외의 배터리 크기를 사용하지 마십시오.

온도계는 저항에서 생성된 열을 빠르게 감지할 수 있도록 가능한 한 작아야 합니다.

체온을 재는 의료용 체온계를 추천합니다.

상호 참조

전기 회로의 교훈 , 1권, 2장:"옴의 법칙"

학습 목표

<울>

전압계 사용

전류계 사용

저항계 사용

줄의 법칙 사용

구성 요소 전력 등급의 중요성

전기적으로 공통점의 중요성

개략도

그림

지침

저항계로 각 저항기의 저항을 측정하고 나중에 참조할 수 있도록 정확한 값을 종이에 기록해 둡니다.

그림과 같이 한 쌍의 점퍼 와이어를 사용하여 330Ω 저항을 6볼트 배터리에 연결합니다.

전에 저항 단자에 점퍼 와이어를 연결합니다. 다른 쪽 끝을 배터리에 연결합니다.

이렇게 하면 배터리 전원이 공급될 때 손가락이 저항에 닿지 않습니다.

전원이 공급된 저항기에 신체 접촉을 하지 말라고 권하는 이유가 궁금할 것입니다. 배터리로 전원을 공급하면 뜨거워지기 때문입니다.

전원이 공급될 때 온도계를 사용하여 각 저항기의 온도를 측정합니다.

330Ω 저항을 배터리에 연결한 상태에서 전압계로 전압을 측정합니다.

전압을 측정할 때 적절한 판독값을 얻는 방법은 여러 가지가 있습니다.

전압은 배터리를 통해 직접 측정하거나 저항을 통해 직접 측정할 수 있습니다.

배터리 전압은 이 회로의 저항 전압과 동일합니다. 두 구성 요소가 동일한 전기 공통 지점 세트를 공유하기 때문입니다. 저항의 한쪽은 배터리의 한쪽에 직접 연결되고 저항의 다른 쪽은 직접 연결됩니다. 배터리의 반대쪽으로.

그림의 상단 와이어(빨간색)를 따라 있는 모든 접점은 서로 전기적으로 공통입니다.

하단 와이어(검정색)를 따라 있는 모든 접점은 마찬가지로 서로 전기적으로 공통입니다.

위쪽 전선의 임의의 지점과 아래쪽 전선의 임의의 지점 사이에서 측정된 전압은 동일해야 합니다.

2개의 공통 지점 사이에서 측정된 전압 그러나 0이어야 합니다.

전류계를 사용하여 회로에 흐르는 전류를 측정합니다. 다시 말하지만 전류계가 유동 경로 내에 위치하는 한 전류를 측정하는 "정확한" 방법은 없습니다. 전압원을 가로지르는 것이 아니라 저항을 통해 전자를 전달합니다.

이렇게 하려면 회로를 중단하고 전류계를 안에 배치합니다. 그 파손:두 개의 테스트 프로브를 파손된 상태로 남겨둔 두 개의 와이어 또는 단자 끝단에 연결합니다. 다음 그림은 실행 가능한 옵션 중 하나를 보여줍니다.

저항 저항, 회로 전압 및 회로 전류를 측정하고 기록했으므로 이제 전력을 계산할 준비가 되었습니다. 소산.

전압은 전자가 회로를 통해 이동하도록 하는 전기적 "밀기"의 척도이고 전류는 전자의 흐름 속도의 척도인 반면, 전력은 작업 속도의 척도입니다. :회로에서 작업이 얼마나 빨리 수행되고 있는지.

저항을 통해 전자를 밀어내는 데는 어느 정도의 작업이 필요하며 전력은 얼마나 신속하게 작업이 진행 중입니다.

수학 방정식에서 전력은 문자 "P"로 기호화되며 와트(W) 단위로 측정됩니다.

전력은 전압, 전류 및 저항의 3가지 양 중 2가지가 주어지면 3가지 방정식(총칭하여 줄의 법칙이라고 함) 중 하나로 계산할 수 있습니다.

전압, 전류, 저항의 세 가지 측정값을 사용하여 이 회로의 전력을 계산해 보십시오.

어떻게 계산하든 전력 손실 수치는 거의 동일해야 합니다.

배터리가 6.000볼트이고 저항이 정확히 330Ω이라고 가정하면 전력 손실은 0.1090909와트 또는 109.0909밀리와트(mW)가 됩니다.

저항의 정격 전력이 1/4와트(0.25와트 또는 250mW)이므로 이 수준의 전력 손실을 견딜 수 있습니다.

실제 전력 레벨이 정격 전력의 거의 절반이기 때문에 저항이 눈에 띄게 따뜻해져야 하지만 오버해서는 안 됩니다. 더위.

온도계 끝을 저항기 중앙에 대고 얼마나 따뜻해지는지 확인합니다.

전기 구성요소의 정격 전력은 해당 부품이 얼마나 많은 전력을 공급할지 알려주지 않습니다. 소실되지만 단순히 얼마나 많은 전력이 할 수 있는지 손상 없이 소멸됩니다.

소모되는 실제 전력량이 구성 요소의 정격 전력을 초과하면 해당 구성 요소의 온도가 손상될 정도로 증가합니다.

설명을 위해 330Ω 저항을 분리하고 10Ω 저항으로 교체합니다. 회로가 완성되면 저항이 급격히 뜨거워지므로 다시 만지지 마십시오.

이를 수행하는 가장 안전한 방법은 배터리 단자에서 하나의 점퍼 와이어를 분리한 다음 두 개의 악어 클립에서 330Ω 저항을 분리한 다음 두 클립 사이에 10Ω 저항을 연결하고 마지막으로 점퍼 와이어를 배터리에 다시 연결하는 것입니다 터미널.

주의:배터리로 전원을 공급할 때 10Ω 저항을 가연성 물질로부터 멀리 두십시오!

저항에서 연기가 나기 시작하기 전에 전압 및 전류를 측정할 시간이 충분하지 않을 수 있습니다.

조난의 첫 징후가 나타나면 배터리 단자에서 점퍼 와이어 중 하나를 분리하여 회로 전류를 차단하고 저항을 식힐 시간을 잠시 둡니다.

여전히 전원이 차단된 상태에서 저항계로 저항기의 저항을 측정하고 원래 값에서 상당한 편차가 있는지 확인합니다.

저항이 여전히 광고된 값의 +/- 5% 이내(9.5 ~ 10.5Ω 사이)로 측정되는 경우 점퍼 와이어를 다시 연결하고 연기를 조금 더 내십시오.

과도하게 저항을 가해 저항값이 점점 더 손상되면서 어떤 경향이 보이시나요?

과열되면 저항이 정상보다 큰 저항으로 실패하는 것이 일반적입니다.

저항이 증가하면 전류가 감소하고 (일반적으로) 전력 손실이 줄어들어 다시 냉각되기 때문에 이것은 종종 자체 보호 실패 모드입니다. 단, 저항이 충분히 손상되면 저항의 정상 저항값은 반환되지 않습니다.

저항 전력에 대한 줄의 법칙 계산을 다시 수행하면 6볼트 배터리에 연결된 10Ω 저항이 약 3.6와트의 전력을 약 14.4 배 소모한다는 것을 알 수 있습니다. 정격 전력 손실. 배터리에 연결한 후 연기가 너무 빨리 나는 것도 당연합니다!

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<울>

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