VoltLab 電學實驗臺
電學虛擬實驗臺:自由搭建電路,實時觀察電流、電壓與元件狀態,支持儀表測量與數據記錄。
章節內容
串聯與並聯電路
三隻小燈泡組成混聯電路,觀察開關通斷時各燈亮度與電流的變化。
探究歐姆定律
用滑動變阻器改變定值電阻兩端電壓,記錄多組 U、I,畫出 U-I 圖像求電阻。
測電源電動勢和內阻
伏安法測一節舊乾電池(E=1.5V,r=1Ω),由 U-I 圖縱截距得 E、斜率得 r。
描繪小燈泡的伏安特性曲線
滑動變阻器分壓式接法,從 0 開始調節燈泡電壓,得到彎曲的 U-I 曲線。
RC 電路充放電
單刀雙擲開關切換電容的充電與放電,示波器上觀察指數曲線,時間常數 τ = RC = 1 s。
斷電自感現象
燈泡與大電感線圈並聯,斷開開關的瞬間燈泡閃亮一下再熄滅。
LC 振盪電路
先給電容充電,再切換到電感,觀察電場能與磁場能相互轉化的阻尼振盪。
橋式整流與電容濾波
四隻二極管組成整流橋,把 50Hz 交流變為脈動直流;接入濾波電容後波形變平滑。
惠斯通電橋測電阻
調節 R3 使靈敏電流計示數為零,電橋平衡時 Rx = R2·R3 / R1。
RLC 串聯諧振
改變信號源頻率,在 f₀ = 1/(2π√LC) ≈ 503 Hz 時電流達到最大,電容電壓可遠超電源電壓。
變壓器原理
原副線圈匝數比 2:1,交流電壓表顯示有效值,驗證 U₁/U₂ = n₁/n₂。
二極管單向導電性
1 Hz 交流驅動一對反向並聯的紅、綠 LED,兩燈交替發光。
三極管光控路燈
光敏電阻與三極管組成光控開關:天黑時 LED 自動點亮。
直流電動機
觀察電動機啟動電流衝擊、反電動勢以及負載對轉速與電流的影響。
短路與保險絲
閉合短路開關,電流急劇增大,保險絲熔斷保護電路。
穩壓二極管穩壓電路
穩壓管反向擊穿後兩端電壓幾乎不變,即使電源電壓大幅波動,負載電壓仍穩定在 5.1V。
探究焦耳定律
兩個裝有等質量煤油的燒瓶,電阻絲 5Ω 與 10Ω 串聯,比較相同時間內溫度計示數的升高。
探究影響導體電阻大小的因素
四根電阻絲分別改變材料、長度、橫截面積,依次接入電路比較電流大小。
多用電錶的使用
用歐姆擋測電阻箱阻值,用直流電壓擋測電池組電壓;點擊電錶旋鈕切換擋位。
影響電磁鐵磁性強弱的因素
移動滑動變阻器改變電流,觀察電磁鐵吸引大頭針的數目;還可改變匝數、抽出鐵芯。
太陽能電池驅動電動機
檯燈照射太陽能電池板,產生的電能驅動小電動機;改變光照強度觀察轉速、電壓和電流。
空白實驗臺
清空實驗臺,從左側元件庫開始自由搭建你自己的電路。