예제로 풀어쓴 회로이론 연습문제 풀이

후속 질문: 이러한 개별 저항 전류를 감안할 때 배터리가 회로에 얼마나 많은 총 전류를 공급합니까? 이 질문은 회로를 변경한 후 어떤 일이 발생하는지 물어봄으로써 학생들이 병렬 회로 동작을 이해하도록 도전합니다. 스위치의 목적은 실제로 새로운 구성 요소를 삽입할 필요 없이 회로에서 한 번에 하나씩 저항기를 ”추가”하는 것입니다. 이 회로의 세 전구 각각에 대한 전압과 전류를 정적으로 비교합니다(세 개의 전구가 절대적으로 동일하다고 가정): 이 질문은 대수방정식을 조작하는 연습에 지나지 않습니다. 학생들에게 어떻게 해결했는지, 그리고 주어진 두 답이 어떻게 동등한지 보여 달라고 한다. 이러한 회로 중 어느 회로가 병렬 회로인지 식별합니다(두 개 이상의 회로가 표시될 수 있음!): 이 새로운 방정식을 사용할 수 있는 실용적인 상황을 예로 들어 보겠습니다. 병렬 회로의 ”법칙”을 가르치는 동안 발생한 한 가지 문제는 일부 학생들이 실수로 ”병렬 회로의 모든 전압이 동일하다”는 규칙이 병렬 회로의 전압 양이 시간이 지남에 따라 고정되어 변경할 수 없다는 것을 의미한다는 것입니다. . 이 오해의 근원은 이해보다는 암기입니다 : 학생들은 규칙을 암기 ”모든 전압은 동일합니다”이 전압이 회로에 변경되기 전과 후에 동일하게 유지되어야한다는 것을 의미한다고 생각합니다. 나는 실제로 학생들이 나에게 불평했다, 말하기, ”하지만 당신은 우리에게 모든 전압이 병렬 회로에서 동일하다!”, 그것은 학생의 부분에 비판적 사고를 필요로하지 않을 완벽하고 보편적 인 법률을 선포하는 내 일인 것처럼.

그러나 나는 안타나는 . . . 전기 용어에서 ”무거운” 하중은 많은 양의 전류를 끌어들이고, 따라서 큰 저항을 갖는다는 것을 언급할 수 있습니다. 병렬 회로에서 가장 낮은 저항이 가장 많은 전력을 소비하는 방법을 보여주는 이 회로는 부하를 설명하는 데 사용되는 ”무거운”이라는 용어에 실질적인 지원을 제공합니다. 이 회로의 각 저항에 걸쳐 감명을 받은 전압의 양을 결정합니다: 병렬 연결 저항의 총 저항을 계산하기 위한 두 가지 잘 알려진 공식이 있습니다. 이 중 하나는 두 개의 저항에 대해서만 작동하지만 다른 하나는 병렬 저항의 수에 대해 작동합니다. 이 두 수식을 작성하고 사용 사례를 제공합니다. 수업과 함께 잠시 시간을 내어 회로를 시작하기 전에 회로를 구축하기 위한 ”규칙”을 검토한다. 단순히 학생들과 해야 할 일과 하지 말아야 할 것을 말하는 것이 아니라 일반적으로 워크시트 질문에 대해 토론하는 것과 같은 소크라테스 방식으로 학생들과 이 문제를 토론한다. 나는 전형적인 강의 (강사 독백) 형식으로 발표 할 때 학생들이 지침을 파악하는 방법에 놀라지 않을 수 없습니다! ”병렬 회로에서 전류는 합계와 동일합니다.” 일부 학생들은 회로 E가 병렬 회로임을 구별하는 데 어려움을 겪을 수 있지만, 직렬 회로에서 저항이 증가하고 저항이 더 많이 추가되면 전도도가 감소합니다: 이 회로의 스위치가 갑자기 닫히면 전구의 밝기는 어떻게 됩니까? 학생들에게 각각의 전류와 전력 소멸의 모든 수학 패턴을 인식하도록 도전한다.