Schaltkreise
Dimmer (Rheostat + Lampe)
Ziehe den Rheostat-Schieber, um den Widerstand zu ändern und die Lampe heller oder dunkler zu machen.
Dimmer (Rheostat + Lampe) — interaktive Schaltkreise-Simulation. Ziehe den Rheostat-Schieber, um den Widerstand zu ändern und die Lampe heller oder dunkler zu machen. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Variabler Widerstand
Ein Rheostat in Reihe wirkt als Dimmer: mehr Widerstand bedeutet weniger Strom und eine dunklere Lampe.
Der Rheostat-Schieber ändert den Widerstand im Kreis. Der Gesamtstrom sinkt, wenn R_rheostat steigt.
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Ein Rheostat (variabler Widerstand) ist in Reihe mit einer Lampe geschaltet. Steigt oder fällt der Strom der Lampe, wenn Sie den Rheostat in Richtung eines höheren Widerstands schieben?
Vorhersagen zum Abwägen
- Der Strom steigt mit steigendem Rheostatwiderstand.
- Der Strom sinkt, wenn der Widerstand des Rheostats steigt – ein höherer Gesamtserienwiderstand bedeutet weniger Strom.
- Der Strom hängt nicht von der Rheostat-Einstellung ab.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Rheostatwiderstand R_rh (Ω)
Was Sie messen:
- Lampenstrom I (A)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Dimmer-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Die Lampe ist auf 100 Ω fixiert; Die Batterie liefert 9 V.
- Aktivieren Sie die aktuelle Anzeige an der Lampe.
- Stellen Sie den Widerstand des Rheostaten für jeden Versuch ein und notieren Sie den Lampenstrom.
Maßgebende Gleichung
Rheostat als Serienwiderstand — V = I·R
Ein Rheostat fungiert als einstellbarer Vorwiderstand: I = E/(R_lamp + R_rh). Durch Schieben in Richtung eines höheren Widerstands wird der Strom kontinuierlich reduziert, wodurch die Lampe sanft gedimmt wird, anstatt sie vollständig ein- oder auszuschalten.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch I = E/(R_lamp + R_rh) mit E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Der Rheostat und die Lampe sind in Reihe geschaltet, es handelt sich also um die gleiche Beziehung wie bei Reihenwiderständen – außer dass jetzt ein „Widerstand“ stufenlos einstellbar ist. Erklären Sie, warum das Verschieben des Rheostaten die Lampe sanft dimmt oder heller macht.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Im Gegensatz zu einem modernen LED-Dimmer (der die Leistung schnell ein- und ausschaltet) verschwendet ein Regelwiderstand-Dimmer Energie als Wärme im Widerstand selbst, exakt proportional zu seinem eigenen I²R. Erklären Sie, warum ein altmodischer Regelwiderstand-Dimmer warm wird.
- Dieser Rheostat kann irgendwo zwischen 0 Ω und 100 Ω eingestellt werden. Was ist der maximal mögliche Strom (Rheostat bei 0 Ω) und der minimal mögliche Strom (Rheostat bei Maximum)? Verwenden Sie Ihre Formel, um beide Grenzwerte zu überprüfen.
- 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
- Willkommen beim Dimmer
- Lampe auswählen
- Abspielen drücken
- Schieben zum Dimmen
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.