0809 【電流12】電流・電圧と抵抗1 電圧と電流の関係(実験編)
さてここまで電流、そして電圧について学習してきました。それでは電流と電圧の間にはどんな規則性があるのでしょうか。実験をしてみましょう。
課題:電流の大きさと電圧の大きさはどのような関係になっているのだろうか。
今度は、電源、負荷が一つずつの回路に、電圧と電流を同時に測定するために、電流計と電圧計をはさみます。
今回の実験では、電源は電池ではなく、電圧を変化させやすい電源装置を使います。また、負荷についても後で詳しい理由は述べますが豆電球ではなく、電熱線やセメント抵抗器を使います。
さらに電熱線に電流を流すと熱くなってやけどするといけないので、測定するときだけに電流を流せるよう、スイッチも使いましょう。
さて、どのような回路を作ればよいのでしょうか?
電流計や電圧計の回路へのつなぎ方も思い出しながら、組み立てると、次の図のようになります。
で、いよいよ実験です。乾電池1個は1.5V、2個直列につなぐと3.0V、3個直列につなぐと4.5V…となるので、
それにならって、電圧をたとえば、2.0Vにしましょう。どうやるかって?電圧計の針が2.0Vのところを指すように、電源装置のつまみを調整します。ちなみに電源装置自体に、電流計や電圧計が内蔵されていることがありますが、ここはあくまでも、電熱線の両端にかかる電圧を調整したいので、そちらは無視して、電圧計の針を信じます。
電圧計の針がめでたく2.0Vとなったとき、今度は電流計を見て、その値を調べます。何Aでしょうか。
同じことを4.0V、6.0V、8.0V,10.0Vと電圧を変えて、それぞれの電流の値を読み取り、電圧と電流の値を表にしていきます。
別の電熱線や抵抗器でも同じように電圧を変えて電流の大きさを調べてみましょう。
結果は、表だけでなくグラフで書くといいんだな。
では、グラフの処理は次回。
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