电力可以被定义为电子的运动。为了操纵电力以执行工作的三个最重要的概念是电压,电流和电阻。
电压(在伏特(V)中测量)描述了电路上的两个点之间的潜在能量的量,并且由这两个点之间的电荷差异产生。
电流(在安培(a)中测量)是电子通过电路流动的速率。一个安培的速率相当于每秒1个库仑(标准电荷单位)。
电阻(以欧姆(ω)测量)是测量材料通过材料抵抗电流通过的量。具有高电阻的材料被称为绝缘体,而具有低电阻的材料被称为导体。
物理过程中的学生进行了几个实验,以研究这三种电气性质之间的关系。
实验1
学生提供各种电池,电阻器(抵抗电流流动的电气部件),以及电线和连接器的电流表(用于测量电流的装置)。学生基于下面的电路图构建电路,并测量每个电路中的电流。表1显示了它们的结果。
表格1
实验2
为了进一步研究抵抗性的性质,学生用各种长度的镍线的线圈更换电路中的电阻。学生使用可变电源来调节电压直到电流等于1 A.然后使用电压,电流和在实验1中确定的电阻之间的关系来计算线圈的电阻。它们的结果在图2中绘制。
图2.
实验3.
学生使用各种其他金属的1米线线圈重复实验2的程序。它们的结果在表2中给出。
表2.