Κυκλώματα
Βραχυκύκλωμα λάμπας
Κλείσε τον διακόπτη για να βραχυκυκλώσεις τη λάμπα B· η λάμπα A τότε παίρνει την πλήρη τάση και φωτίζει περισσότερο.
Βραχυκύκλωμα λάμπας — διαδραστική προσομοίωση Κυκλώματα. Κλείσε τον διακόπτη για να βραχυκυκλώσεις τη λάμπα B· η λάμπα A τότε παίρνει την πλήρη τάση και φωτίζει περισσότερο. Δωρεάν εικονικό εργαστήριο φυσικής στον φυλλομετρητή με ζωντανές μετρήσεις σε μονάδες SI και καθοδηγούμενο μάθημα.
Βραχυκύκλωμα κλάδου
Κλείσιμο διακόπτη πάνω από λάμπα την παρακάμπτει με διαδρομή σχεδόν μηδενικής αντίστασης.
Ένα ιδανικό βραχυκύκλωμα τραβά την τάση στη λάμπα B στο ~0, ενώ η λάμπα A παίρνει περισσότερη τάση τροφοδοσίας και φωτίζει περισσότερο.
- Βραχυκύκλωμα ≈ 0 Ω παράκαμψη
- Η ένταση προτιμά τη διαδρομή χαμηλής R
Σύνοψη έρευνας
Σχεδίασε την ερώτηση πριν ανοίξεις το εργαστήριο
Η σύνοψη κατοπτρίζει την προαποτυπωμένη σελίδα: η βασική ερώτηση, οι αντικρουόμενες προβλέψεις, οι ρόλοι των μεταβλητών, οι κύριοι νόμοι, η διάταξη, η ανάλυση και οι προεκτάσεις παραμένουν ορατά και με αυτή τη σειρά.
Βασική ερώτηση
Δύο λάμπες (lampA, lampB) είναι σε σειρά. Διακόπτης, συνδεδεμένος παράλληλα πάνω στη lampB, είναι αρχικά ανοιχτός. Αν τον κλείσεις — δημιουργώντας συντόμευση μηδενικής αντίστασης γύρω από τη lampB — τι θα γίνει με τη φωτεινότητα της lampA;
Προβλέψεις προς σταθμίσει
- Η lampA αχνίζει όταν κλείνει ο διακόπτης.
- Η φωτεινότητα της lampA δεν αλλάζει.
- Το κλείσιμο του διακόπτη παρακάμπτει τη lampB, ώστε η lampA παίρνει τώρα την πλήρη ένταση κυκλώματος — φωτίζει περισσότερο.
Ρόλοι μεταβλητών
Τι ρυθμίζεις:
- Κατάσταση διακόπτη (0 = ανοιχτός, 1 = κλειστός)
Τι μετράς:
- Ένταση lampA I (A)
Πώς εκτελείται η έρευνα
- Άνοιξε την προεπιλογή short-a-bulb και πάτησε Επαναφορά. Και οι δύο λάμπες ξεκινούν με ίση αντίσταση (100 Ω)· ο διακόπτης ξεκινά ανοιχτός.
- Ενεργοποίησε την ένδειξη έντασης και στις δύο λάμπες.
- Κατέγραψε την ένταση της lampA με τον διακόπτη ανοιχτό, μετά κλείσε τον διακόπτη και κατέγραψέ την ξανά.
Κυρίαρχη εξίσωση
Βραχυκύκλωμα κλάδου — V = I·R
Διαδρομή μηδενικής αντίστασης παράλληλα με στοιχείο μεταφέρει την ένταση αντί για εκείνο το στοιχείο (αφού η ένταση ακολουθεί τη διαδρομή μικρότερης αντίστασης), ουσιαστικά αφαιρώντας το από το κύκλωμα — αυτό λέγεται «βραχυκύκλωμα» του στοιχείου.
Τι ζητά να επεξεργαστούν οι μαθητές το εκτυπώσιμο φύλλο εργασίας
- Με τον διακόπτη ανοιχτό, και οι δύο λάμπες είναι σε σειρά: I = E/(2R) χρησιμοποιώντας E = 9 V, R = 100 Ω. Με κλειστό, η lampB (100 Ω) παρακάμπτεται από τον διακόπτη 0 Ω, αφήνοντας μόνο την lampA: I = E/R.
- Εξήγησε γιατί διαδρομή μηδενικής αντίστασης παράλληλα με τη lampB μεταφέρει όλη την ένταση, αφήνοντας μηδενική ένταση μέσα από την ίδια τη lampB μόλις κλείσει ο διακόπτης.
Πού εμφανίζεται αυτό πέρα από το εργαστήριο
- Η ισχύς της lampA ανεβαίνει τέσσερις φορές όταν κλείνει ο διακόπτης — η ένταση διπλασιάζεται, και το P = I²R εξαρτάται από το τετράγωνό της (ο ίδιος συλλογισμός με το switched-lamp). Από πού προέρχεται αυτή η επιπλέον ισχύς — δούλευε η μπαταρία εξίσου σκληρά και στις δύο περιπτώσεις;
- Πραγματικός διακόπτης έχει μικρή αλλά μη μηδενική αντίσταση όταν κλείνει. Θα άλλαζε αυτό το ποιοτικό αποτέλεσμα εδώ (φωτισμός της lampA), ή μόνο οι ακριβείς αριθμοί;
- 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
- Καλώς όρισες στο Βραχυκύκλωμα λάμπας
- Επίλεξε τη λάμπα A
- Πάτησε Αναπαραγωγή
- Παράκαμψε μια λάμπα
- Άνοιξε το πάνελ Ιδιότητες
- Το κατάφερες!
Άνοιξε τη διαδραστική προσομοίωση για να χτίσεις τη σκηνή, πάτησε Αναπαραγωγή και εξερεύνησε με ζωντανές μετρήσεις και καθοδηγούμενο μάθημα.
Άνοιγμα Διαδραστικού Εργαστηρίου →