Tricky Circuit

R1 + R2

一条路,两个电阻

把 5 V 分给两个电阻,观察相同的电流。

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R1 + R2 · 串联电路
Series circuit. 串联只有一条无分支的电流路径。R1 与 R2 相加,电阻不会消耗电流。
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实验台

改变电路设置,预测读数,再检查挑战结果。这些是教学模型,每课都会说明模型的假设。

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一条路,两个电阻

理想电阻与导线,不模拟发热和误差。

I = 5 / (R1 + R2)。阻值越大,分到的电压越多。交换顺序不改变电流。V(R2) 是 R2 两端电压。

难度
  1. 搭建 · 一条路,两个电阻

    通电,设置 R1 = R2 = 1000 Ω,得到 2.50 mA。

    需要提示?

    R1 = 1000 Ω; R2 = 1000 Ω

  2. 探索 · 一条路,两个电阻

    保持 R1 = 1000 Ω,设置 R2 = 2000 Ω,比较电流和电压。

    需要提示?

    R1 = 1000 Ω; R2 = 2000 Ω

  3. 独立解题 · 一条路,两个电阻

    选择电阻,在 5 V 下得到 1.00 mA。

    需要提示?

    R1 = 2000 Ω; R2 = 3000 Ω

延伸阅读与电路配方

一条路,两个电阻

电流不会被消耗掉

在这条没有分支的路径中,相同的稳态电流通过两个电阻。电阻把电能变成热量,并不消耗电流。两个电阻的压降相加等于电源的5 V。

电流相同,发热不同

功率是每秒传递的能量。相同电流下,较大的电阻消耗更多功率:P = I²R,其中I为电流,R为电阻。真实电阻有以瓦特计的额定功率,瓦特是功率单位。这里不模拟发热。

电源为5 V,R1 = 1000 Ω,R2 = 2000 Ω,哪个电阻压降更大?

  1. R1
  2. R2
  3. 两者相同
延伸阅读

R2电阻是两倍,电流相同,因此压降也是两倍:R2约3.33 V,R1约1.67 V。

交换数值,保持总和

开启电源,设R1 = 500 Ω、R2 = 1500 Ω,再交换数值。先预测电流:仍为2.50 mA。R2的电压从3.75 V变成1.25 V。