电阻教学摭谈
一、电阻含义和种类的分析
1.电阻的定义
物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻以R表示,单位为欧姆或简称欧,以希腊字母Ω表示。
2.电阻的种类
(1)各种物质的电阻。各种物质均有大小不等的电阻值,因其电阻值不同,可分别归属于导体、绝缘体、不良导体及半导体四种材料。
(2)绝缘电阻。绝缘体有阻止电流通过的特性,但若加上高电压时,会有少许的漏电流流过绝缘体的内部或表面。绝缘电阻是阻止漏电流通过的能力,阻值愈大愈好,通常以百万欧(MΩ)计。绝缘电阻会因材质劣化,表面附着之有机物、尘埃及水滴等而减小。
(3)电解液电阻。将蒸馏水加入容器内,直流电源接上时,几乎没有电流流通。但若在蒸馏水中加入少许食盐,就有电流了。食盐浓度愈高则电流量愈大,溶液中之食盐(NaCl)因电离而分解成钠离子(Na+)及氯离子(Cl-)。类此状态之溶涤称为电解液,如食盐能分解成离子者称为电解质。量度电解液之电阻时,必须使用交流电源以防止极化作用的影响。
(4)接地电阻。将铜板埋入大地内(接地),加上电压后,电流流动。如此意谓地球是一个大导体,铜板与大地间之电阻称为接地电阻,其阻质与土质、水分及含电解质的程度有关。
(5)接触电阻。电路之开关使电流通断,开关的刀片与夹片若无完全密接时即有接触电阻存在。接触电阻大时,电流不易流通,接触部分容易发热而引起故障。在不同的导体两端加上不同的电压,通过导体的电流强度不同,这说明不同的导体具有不同的导电能力。也就是说,导体一方面具有导电的能力,另一方面又有阻碍电流通过的作用。
二、电阻教学的几点体会
欧姆于1826年做的实验,确定了电阻、电压及电流的关系,此即欧姆定律:I=U/R。其中U代表电压,单位为伏特。R代表被量度部分的电阻,单位为欧姆。
不同的导体具有不同的电阻。可见,电阻是导体本身的一种固有性质。导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,同时也跟导体的温度有关。可是,有的同学在学过欧姆定律后,常由其公式I=U/R的变形式R=U/I而认为,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比。
在课堂的演示实验中,我们在一条导线的两端分别加上不同的电压(U1=6V,U2=4V,U3=6V),用安培表测得通过导体的电流强度(I1=0.4A,I2=0.8A,I3=1.2A),由测得的结果可以看出,导体两端的电压增大到几倍,导体中的电流强度也增大到原来的几倍,即导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比,U/I的比值是一个不变的量。...
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