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    先和大家補充一些電器知識,當施加於電器元件兩端的電壓越大,在電路中通過的電流就越大。但是日常生活中,我們所使用的家居電器,包括電燈泡、電視機、電風筒、電水煲和冷氣機等,都是使用 220V 的電壓,但為何它們會有不同的操作電流?原因是各類型家居電器具有不同的電阻值。瞭解概念後,以下將進行兩組實驗。

    實驗一

    可變電阻器如何改變燈泡的亮度

    我們會用早前介紹的1至4項電子元件,分別是電池組、變阻器、燈
    泡和開關,組合後進行實驗一。實驗步驟是將四項電子元件按電路圖接
    駁起來,然後將滑動點移動至最左邊及最右邊的位置,觀察燈泡的亮度
    改變 。

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    實驗一的電路裝置。
    實驗一的電路裝置。

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    實驗一的電路圖。
    實驗一的電路圖。

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    結果

    由於可變阻器的原理是藉著滑動觸頭,來改變電阻線長度,從而改變電阻值,故此使用愈少電阻線,變阻器的電阻值便會愈少,相反如果使用愈多電阻線,變阻器的電阻值便會愈大,在下圖中紅色線表示為電流經過的部分。

    我們可從此理解電流經過越多電阻線,電阻值便會愈大;電流經過越少電阻線,電阻值便會愈少。當變阻器的滑動觸頭被移動至B端,電阻值為最少,故電路中的電流最高,最後令燈泡的亮度增加。

    [row][double_paragraph] 1308kid04p10_Brighter [/double_paragraph][double_paragraph] 1308kid04p09_CurrentFlow [/double_paragraph] [/row]

    當變阻器的滑動觸頭被移動至 A 端,電阻值為最高,故電路中的電流最少,最後令燈泡的亮度減少。

    1308kid04p11_Dim

    結論是可變電阻器可令電路中的電流大小改變,從而控制燈泡亮度。電阻值越少,燈泡的亮度增加,電阻值越大,燈泡的亮度便會減少。

    實驗二

    歐姆定律

    利用以下電路元件設計一個電路,以探究電壓、電阻及電流的關係。把電阻值為 1Ω 及 8Ω 的電阻器置於電路中,讀取伏特計和安培計的讀數,並將數據填寫在下列表格中。然後在最後的欄中計算電壓除以電流的數值。實驗二分別所使用的組件,包括電池組、開關、安培計、伏特計和電阻器。

    結果
    已知電阻值R/Ω  電壓/V  電流/A (R = V/I)電阻值/Ω
    1 1.5 1.4 1.07
    8 2.5 0.3 8.33

    在這個活動中,我們發現電阻值相等於電壓除以電流,即

    R = V/I

    電壓 ( V ) = 電流 ( I ) × 電阻 ( R )

    上述的公式就是歐姆定律 。

    下期待續……

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