الدوائر
مخفّت (ريوستات + مصباح)
اسحب منزلق الريوستات لتغيير مقاومته وشاهد المصباح يزداد سطوعًا أو يخفت.
مخفّت (ريوستات + مصباح) — محاكاة الدوائر تفاعلية. اسحب منزلق الريوستات لتغيير مقاومته وشاهد المصباح يزداد سطوعًا أو يخفت. مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
مقاومة متغيرة
ريوستات على التوالي يعمل مخفّتًا: مقاومة أكثر تعني تيارًا أقل ومصباحًا أخفت.
منزلق الريوستات يغير المقاومة في الحلقة. يهبط التيار الكلي مع ارتفاع R_rheostat.
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
موجز التحقيق
خطط للسؤال قبل فتح المختبر
تعكس المقدمة الصفحة المُصيّرة مسبقًا: سؤال القيادة، والتوقعات المتنافسة، وأدوار المتغيرات، والقوانين الحاكمة، والتجهيز، والتحليل، وأسئلة التوسع تبقى مرئية وبهذا الترتيب.
السؤال القائد
ريوستات (مقاوم متغير) موصول على التوالي مع مصباح. وأنت تسحب الريوستات نحو مقاومة أعلى، هل يرتفع تيار المصباح أم يهبط؟
توقعات للموازنة
- يرتفع التيار مع ارتفاع مقاومة الريوستات.
- يهبط التيار مع ارتفاع مقاومة الريوستات — مقاومة توالي كلية أكبر تعني تيارًا أقل.
- لا يعتمد التيار على ضبط الريوستات.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- مقاومة الريوستات R_rh (Ω)
ما تقيسه:
- تيار المصباح I (A)
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة المخفّت واضغط إعادة. المصباح مثبت عند 100 Ω؛ والبطارية تمد 9 V.
- فعّل قراءة التيار على المصباح.
- اضبط مقاومة الريوستات لكل تجربة وسجل تيار المصباح.
المعادلة الحاكمة
الريوستات كمقاومة توالٍ — V = I·R
يعمل المقاوم المتغير كمقاومة توالي قابلة للضبط: I = E/(R_lamp + R_rh). انزلاقه نحو مقاومة أعلى يقلل التيار باستمرار، مخفتًا المصباح بنعومة بدل تشغيله أو إطفائه كليًا.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، احسب I = E/(R_lamp + R_rh) باستخدام E = 9 V و R_lamp = 100 Ω. قارن بالجدول.
- الريوستات والمصباح على التوالي، فهذه العلاقة نفسها علاقة مقاومات التوالي — إلا أن «المقاومة» الأولى الآن قابلة للضبط باستمرار. اشرح لماذا يخفت سحبُ الريوستات سلسًا المصباحَ أو يزيده سطوعًا.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- بخلاف مخفّت LED حديث (يشغل القدرة ويطفئها بسرعة)، يهدر مخفّت الريوستات طاقة كحرارة في الريوستات نفسه، بالتناسب التام مع I²R الخاص به. اشرح لماذا يسخن مخفّت الريوستات القديم.
- يمكن ضبط هذا الريوستات في أي نقطة بين 0 Ω و100 Ω. ما أقصى تيار ممكن (الريوستات عند 0 Ω) وأدنى تيار ممكن (عند الحد الأقصى)؟ تحقق من الحدين بصيغتك.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- أهلًا بك في المخفّت
- حدد المصباح
- اضغط تشغيل
- اسحب للتخفيت
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.