題:
開關接通時，為什麼該電路的電壓測量會有所不同？
korppu73
2019-06-20 12:05:48 UTC
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我用兩個燈和一個滑動開關（由兩個1.5 V電池供電）構建了一個簡單的電路。當滑動開關斷開時，用萬用表測量的電路電壓為3.15V：

Circuit voltage when slide switch is off

但是，當滑動開關打開並且指示燈點亮時，測得的電路電壓為2.99V。

Enter image description here

我不明白為什麼兩種情況下的電壓測量值都不相同。為什麼會有這種差異？

您正在測試發生這種情況是非常好的！正如已經提供的那樣，答案是給燈供電時電池處於某種壓力下，並且在該負載下其電壓會“下降”。電池壽命將盡時，它會下垂更多。
我喜歡這個實驗！在這樣的事情上有很多學習潛力！擅長進行實驗並嘗試為結果找到答案！
該實驗的實際實現是，沒有負載的純電壓測試不是電池狀態或可充電蓄電池負載的最佳指示。
您可能對術語*開路電壓*感興趣。
這個問題也很明顯地表明，社區不反對新手。我們對懶惰的人懷有敵意，因為他們懶得提出一個好問題。
這個電動學習玩具的名字是什麼？
我認為@Nayuki,被稱為捕捉電路。
[為什麼這些讀數違反歐姆定律？（是嗎？）]（https://electronics.stackexchange.com/questions/192492/why-are-these-readings-violating-ohms-law-are-they）
五 答案:
MCG
2019-06-20 13:25:41 UTC
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首先，在進行實際實驗方面做得很好。看到人們嘗試事物並希望發現觀察結果的答案是很好的。

使用電路將其可視化可能會更容易。正如前面的答案中指出的那樣，電池具有內部電阻。因此，如果在其上添加負載，則會創建一個分壓器。隨著電池的消耗越來越大，內部電阻會增加，從而無法為負載供電。

schematic

模擬該電路 –使用 CircuitLab sup>

創建的原理圖

看上面的示意圖。我們都知道歐姆定律，即V = I * R。如果我們給電阻值，我們可以計算出當您合上開關時壓降將是多少。如果我們說電池的內阻為0.5歐姆，負載為100歐姆，我們可以找出電路中的電流。為此，我們為I重新安排了歐姆定律方程：I = V / R = 9 /（100 + 0.5）= 0.0896 A或89.6mA。再次使用歐姆定律（您會發現這可能是電子學中最有用的方程式！），我們可以找到電池電阻上的電壓降：

請記住：V = I * R = 0.0896 * 0.5 = 0.0448V。將其從首先提供的9V電池中取出，您將獲得在閉合開關時將要測量的電壓：9-0.0448 = 8.95V。

使用這些知識，如果您想進一步進行實驗，為什麼不將一個已知的電阻作為負載，並使用不同的電池為其供電。使用萬用表，您可以測量電流和電壓，這將為您提供計算電池內阻所需的所有數字。

正如馬庫斯·穆勒（Marcus Muller）所指出的那樣，溫度也會對此產生影響，所以為什麼不進行測試前後，在將它們放入冰箱/冰櫃前後計算內部電阻，並觀察其變化程度。也可以在幾種不同類型的電池上進行嘗試...您可以進行很多很酷的實驗，這些實驗可以增進您對正在發生的事情的了解，並提高您解決電路的技能。

保持好運！

Marcus Müller
2019-06-20 13:09:36 UTC
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這是一個非常棒的實驗！

我有一個想法要添加到jonk的評論：

您正在測試發生這種情況真是太好了！正如已經提供的那樣，答案是給燈供電時電池處於某種壓力下，並且在該負載下其電壓會“下降”。電池壽命將盡時，它會下降得更多。

將電池放在冰箱中一小時左右，直到電池變冷為止（您也可以將其冷凍，但溫度不要低於-20°C），然後重複實驗。您會看到它們現在下垂了很多！關閉並等待，直到它們再次達到室溫：它們應該像以前一樣開始工作。

發生了什麼事？

在電池中，化學反應導致兩個電池觸點的電位不同–它們之間存在電壓！

當您連接兩件事時，處於不同電壓的電池觸點，電流開始流動。那就是點亮燈泡的地方！

現在，假設電池與萬用表的正極探針之間有一個小電阻（例如2Ω）。它實際上並不存在，但是您可以“感覺”到它的存在：

電阻器在電流流過時會顯示電壓降。在您的情況下，數百毫安的電流流過燈泡，開關並流回您的電池，這會導致在“想像的”電阻上產生數百毫伏的壓降。

這就是我們所謂的“內部抵抗”。電壓源（例如電池）的缺陷會導致您消耗的電流越大，電壓就越低。

內部電阻可以有很多東西–首先，真實的電池是由真實的材料製成的，真實的材料具有電阻。但是對於電池，這通常只是內部電阻的一小部分。更大的部分是，要使電流流動，內部的化學反應（和離子漂移）必須足夠快地發生。如果電流汲取超出化學反應所能承受的範圍，則電壓會下降。

現在，當冷卻電池時，可以減慢內部的所有化學反應，尤其是帶電原子在電池內部的游動速度。這就是為什麼要有冰箱和冰櫃的原因：低溫會降低所有化學反應的速度，因此食品不會很快變質，因為所有使食物變質的事物（即細菌生長和事物的化學分解） ）只是發生在慢動作中。

隨著電池中化學反應的放慢，僅靠吸收電流，電池就無法“保持”良好，並且電壓下降的幅度甚至比溫暖的電池還要大。

Justme
2019-06-20 12:09:24 UTC
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電池不理想。他們有內在的抵抗力。當電流流過時，電壓下降。

Steven Broadbent
2019-06-21 11:41:29 UTC
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永遠記住，在串聯電路中，電流是恆定的，在並聯電路中，電壓是恆定的。

如果此答案適用於此特定方案，則應為該答案添加更多的深度。
Muhammad Abdullah
2019-06-21 23:49:32 UTC
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簡單的做法是將電阻性負載與開關串聯。因此，當開關閉合時，負載會下降。這就是為什麼您永遠不會像開關斷開時一樣獲得相同的電壓。您也可以看到電路圖。謝謝。關於#ENGE。阿卜杜拉

您應該*說明*為什麼*發生這種情況，而不僅僅是重複實驗


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