Mô phỏng Dòng điện. Mạch điện

Electron tự do trong dây kim loại chuyển động hỗn loạn với tốc độ cỡ 10⁵ m/s và va chạm với các ion dao động của mạng tinh thể; khi có dòng điện, chúng trôi thêm rất chậm ngược chiều điện trường. Đổi cường độ dòng điện, tiết diện, kim loại và nhiệt độ để đọc tốc độ trôi v = I/(neS), điện trường E = ρJ, thời gian trung bình giữa hai va chạm τ và độ linh động μ = v/E, và thấy vì sao kim loại nóng hơn có điện trở suất ρ = m/(ne²τ) lớn hơn.

Điện kế khung quay trong từ trường xuyên tâm: momen lực từ NBIA tác dụng lên khung cân bằng với momen cản kθ của lò xo xoắn, nên góc lệch θ = (NBA/k)·I tỉ lệ với cường độ dòng điện. Đo điện trở của điện kế bằng phương pháp nửa độ lệch và tìm giá trị một độ chia, rồi chuyển điện kế thành ampe kế bằng điện trở sơn, thành vôn kế bằng điện trở phụ mắc nối tiếp và thành ôm kế có thang chia không đều, so sánh với đồng hồ chuẩn trong bảng số liệu.

Mạch kín gồm nguồn (suất điện động E, điện trở trong r) và biến trở R. Kéo con chạy biến trở ngay trên sơ đồ để thấy I = E/(R + r), hiệu điện thế mạch ngoài U = IR = E − Ir, công suất P = I²R và hiệu suất H = U/E thay đổi; đồ thị P(R) cho thấy công suất mạch ngoài lớn nhất khi R = r. Dòng electron chạy nhanh hay chậm theo I.

Đồng hồ vạn năng số 3½ chữ số với núm xoay chọn chức năng và thang đo, bốn lỗ cắm que đo (10A, mA, COM, VΩ). Trên năm bảng thử, học sinh đo điện trở có vạch màu, đo hiệu điện thế (mắc song song) và cường độ dòng điện (tháo cầu nối, mắc nối tiếp) trong mạch một chiều, đo điện áp xoay chiều của biến áp và ổ cắm điện lưới, thử thông mạch dây cáp, cầu chì, công tắc, và dùng chức năng Diode để tìm diode, LED còn tốt hay đã hỏng. Đồng hồ hiện OL khi vượt thang, cảnh báo khi cắm sai lỗ, khi đo điện trở lúc mạch có điện hay mắc ampe kế song song, và cầu chì đứt khi quá dòng.

Thực hành đo đặc tuyến vôn–ampe: nguồn một chiều điều chỉnh được, ampe kế mắc nối tiếp và vôn kế mắc song song với linh kiện. Đặt hiệu điện thế từng bước, đọc hai đồng hồ số (có sai số nhỏ), ghi bảng, vẽ đồ thị I theo V ở cả hai chiều bằng cách đảo cực nguồn và tính R = V/I tại từng điểm. So sánh điện trở (đường thẳng qua gốc), bóng đèn sợi đốt (đường cong thoải dần vì dây tóc nóng lên), diode silicon và LED đỏ (chỉ dẫn điện theo chiều thuận khi vượt ngưỡng khoảng 0,6 V và 1,8 V, có điện trở bảo vệ).