Вериги

Късо съединение на крушка

Затвори ключа, за да съединиш късо крушка B; крушка A тогава получава пълното напрежение и светва повече.

Късо съединение на крушка — интерактивна симулация Вериги. Затвори ключа, за да съединиш късо крушка B; крушка A тогава получава пълното напрежение и светва повече. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.

Късо съединение на клон

Затварянето на ключ през крушка я заобикаля с път с почти нулево съпротивление.

Идеално късо сваля напрежението върху крушка B до ~0, докато крушка A получава повече от захранващото напрежение и светва.

• Късо ≈ 0 Ω заобикаляне
• Токът предпочита пътя с ниско R

Резюме на изследването

Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията

Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.

Водещ въпрос

Две крушки (lampA, lampB) са последователно. Ключ, свързан успоредно на lampB, първоначално е отворен. Ако го затвориш — създавайки пряк път с нула съпротивление около lampB — какво става с яркостта на lampA?

Предсказвания за преценка

• LampA потъмнява, когато ключът се затвори.
• Яркостта на lampA не се променя.
• Затварянето на ключа заобикаля lampB, така че lampA сега получава пълния ток на веригата — светва повече.

Роли на променливите

Какво задаваш ти:

• Състояние на ключа (0 = отворен, 1 = затворен)

Какво измерваш:

• Ток на lampA I (A)

Как протича изследването

1. Отвори настройката късо на крушка и натисни Нулирай. И двете крушки започват с еднакво съпротивление (100 Ω); ключът започва отворен.
2. Включи показанието за ток и на двете крушки.
3. Запиши тока на lampA с отворен ключ, после затвори ключа и запиши отново.

Управляващо уравнение

Късо съединение на клон — V = I·R

Път с нула съпротивление успоредно на компонент носи тока вместо този компонент (понеже токът следва пътя на най-малко съпротивление), ефективно премахвайки го от веригата — това се нарича „късо съединяване“ на компонента.

Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист

• С отворен ключ и двете крушки са последователно: I = E/(2R) с E = 9 V, R = 100 Ω. Със затворен lampB (100 Ω) е заобиколена от ключа 0 Ω, оставяйки само lampA: I = E/R.
• Обясни защо път с нула съпротивление успоредно на lampB носи целия ток, оставяйки нула ток през самата lampB, щом ключът се затвори.

Къде това се появява извън лабораторията

• Мощността на lampA се качва четири пъти, когато ключът се затвори — токът се удвоява, а P = I²R върви с квадрата му (същото разсъждение като в крушка с ключ). Откъде идва тази допълнителна мощност — работеше ли батерията еднакво усилено и в двата случая?
• Реален ключ има минимално, но ненулево съпротивление, когато е затворен. Щеше ли това да промени качествения резултат тук (lampA светва повече), или само точните числа?

• 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

1. Добре дошъл при късото на крушка
2. Избери крушка A
3. Натисни Пусни
4. Заобиколи крушка
5. Отвори панела Свойства
6. Справи се!

Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.

Отвори интерактивната лаборатория →

Изтегли работния лист →

Закони на Кирхоф за веригите