理化-電流題目

1.相信圖中的 A1、A2和A3是安培計，

電流由A1的+流入 標為 I1
電流由A1的-流出，分為 I2 和 I3 ，其中 I2 流入安培計A2的+和 I3 流入安培計A3的+。

在此會成立 I1 = I2 + I3。

I1 當然會是最大，因 I2 和 I3 都是由 I1 分流出來的。

2014-02-07 17:33:26 補充：
2.(1)為什麼ab電位差是5V *附圖Q2

電池電壓為 6 V，因此 a 點電位為 6 V。

I1為 100 mA 而 R1 為 10 歐姆， 由 V = IR 得 R1 端點電壓降為 (0.100)(10) = 1 V，由於 c 點接在電池負極，b點電位為 1V，所以ab電位差是(6-1)=5V。

2014-02-07 17:36:37 補充：
(2)為什麼設安培計電阻不算R3=10歐姆 *附圖Q2*

從圖中所見，R3 是電路上的電阻而不是在安培計內的。

一個理想的 安培計 ，內部電阻 = 0 歐姆。

2014-02-07 17:44:59 補充：
(3)為什麼1分鐘有24庫侖通過R2的電阻 *附圖Q2*

在導線的切面上每秒鐘流過 一 庫侖 的電量，便叫做 一安培 電流。公式是

I = Q/t，

其中 I 是電流，單位為安培 A
Q 是電量，單位為庫侖 C
t 是時間，單位為秒 s

流經 R2 的電流 = 500 - 100 = 400 mA(400毫安) = 0.4 A

1 分鍾為 60 秒，代入公式 I = Q/t，得

0.4 = Q/60

Q = 0.4X60 = 24 庫侖

2014-02-07 17:53:50 補充：
3.為什麼將一條粗細均勻的導線拉成2倍長，粗細仍均勻，其電阻變4倍

電阻的計算公式為

R = ρ(l/A)

其中 ρ 為該電阻物質的 電阻率。
l 為該電阻物質的 長度
A 為該電阻物質的 切面面積

將一條粗細均勻的導線拉成2倍長，粗細仍均勻

電阻物質體積沒有改變 體積 V = l1A1 = l2A2

其中 l1 和 A1 是未拉長前的長度和切面面積

2014-02-07 17:58:27 補充：
而 l2 和 A1 是未拉長後的長度和切面面積

如果 l2 = 2(l1) [ 拉長 2 倍 ]， 則 A2 = A1/2 [ 切面面積 會變為原先的一半 ]

代入公式

R1 = ρ(l1/A1)

R2 = ρ(l2/A2) = ρ(2l1/0.5A1) = 4ρ(l1/A1) = 4R1

Q1:為什麼電流最大的是A1?

A1:依造克希荷夫電流定律，流進等於流出，我們可以得知A1最大，因為A2+A3=A1


Q2:(1)為什麼ab電位差是5V?
(2)為什麼設安培計電阻不算R3=10歐姆?
(3)為什麼1分鐘有24庫侖通過R2的電阻?

A2:(1)我們可以從A0得知流經R3的電流為500mA，再用歐姆定律可以算出5V
(2)因為安培計的內阻很小，通常我們把它當作理想，也就是短路的狀態。
(3)我們可以依造克希荷夫電流定律了解流經R2的電流為400mA，電流的定義就是一秒流過的電荷數，所以我們知道400m*60=24000mC=24C

Q3:為什麼將一條粗細均勻的導線拉成2倍長，粗細仍均勻，其電阻變4倍?

A3:均勻拉長2倍的話，所以面積也會變成原來的1/2，再利用R=L(長度)/A(截面積)，可得知電阻將會變成原來的4倍