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第6課 認識各類電阻與三用電表操作
學習重點
1. 了解電路中電壓、電流與電阻扮演的角色。
2. 認識身邊常見的電阻。
3. 基本三用電表操作。
4. 創意思考與發想。
前面我們學習了如何控制元件的開關,但如果要對我們的作品進行細微調整,要怎麼樣才做得到呢?接下來就要教大家認識及使用各種電阻,並學習如何操作三用電表來檢查電路,進一步掌握電子電路相關知識!
認識電壓、電阻與電流
在電磁學中,「電阻」指的是一個物體阻礙電流通過的能力。日常生活中的物品都存在著電阻,只是大小各不相同。例如:用電線連接電池和燈泡時,燈泡會亮起;但如果用沾了食鹽水的手碰電池和燈泡,燈泡亮起時的光線就會變得比較暗;如果用乾的手指拿著電池和燈泡,燈泡就不會亮——這是因為身體表面、食鹽與電線上雖然都有電阻,但是乾的手指的電阻值比電線與沾濕的手來得高,而食鹽水的電阻值又比電池來得高,因此會造成燈泡亮起時的差異。其他如絕緣手套、塑膠、木頭等,都是電阻值比較高的材料。
我們實作作品時所說的電阻(完整名稱為電阻器,日常生活中通稱電阻),則是一種具有特定電阻的電子元件,可以在電路中發揮產生阻力的作用。但是,一個好好的電路,為什麼需要加上阻力呢?這部分我們就要回顧一下基本電路了。前面的章節中介紹了電池與基本電路,電池可以提供電壓,接好的電路則會因為電池的電壓產生電流。我們可以將整個電路想像成水從瀑布上傾瀉而下,當瀑布愈高時,沖下的水流就愈急;反之,瀑布趨緩時,水流就愈慢。
但在很多時候,強力的水流會對日常生活中的物件或是環境造成損害,例如颱風時的土石流,就會將建築物或是道路衝垮。在電器中也是一樣的狀況,當電流太大的時候,電器往往就會因為電流過大而燒壞,因此就會需要將電流降低來保護電子元件;這時用來協助我們降低電流的,就是電阻了。
電阻(值)、電流與電壓之間存在一個簡單的數學關係,就是V=IR,即電壓等於電流和電阻相乘。所以我們也可以直接透過這個數學式來了解電流和電阻間的關係,它們就像是兩位玩蹺蹺板的同學,一位降到地上時,另一位就會升到空中。