Vooluringid

Lambi lühistamine

Sulge lüliti, et lamp B lühistada; lamp A saab siis kogu pinge ja heledeneb.

Lambi lühistamine — interaktiivne Vooluringid simulatsioon. Sulge lüliti, et lamp B lühistada; lamp A saab siis kogu pinge ja heledeneb. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.

Haru lühistamine

Lambi kõrval lüliti sulgemine juhib temast mööda lähedal-nullise takistusega tee.

Ideaalne lühis tõmbab lambi B pinge ~0-ni, samas kui lamp A saab rohkem allikapingest ja heledeneb.

• Lühis ≈ 0 Ω möödatee
• Vool eelistab madala R teed

Uurimise kokkuvõte

Planeeri küsimus enne labori avamist

Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.

Juhtküsimus

Kaks lampi (lampA, lampB) on jadamisi. Lüliti, ühendatud rööpselt lampB üles, on algselt avatud. Kui sa selle sulged — luues nulltakistusega otsetee lampB ümber — mis juhtub lambi A heledusega?

Kaalutavad ennustused

• LampA tuhmistub, kui lüliti sulgub.
• Lambi A heledus ei muutu.
• Lüliti sulgemine viib lampB-st mööda, seega lampA saab nüüd kogu vooluringi voolu — ta muutub heledamaks.

Muutujate rollid

Mida sina sead:

• Lüliti olek (0 = avatud, 1 = suletud)

Mida sa mõõdad:

• Lambi A vool I (mA)

Kuidas uurimustöö käib

1. Ava lambi lühistamise eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Mõlemad lambid alustavad võrdse takistusega (100 Ω); lüliti algab avatuna.
2. Lülita sisse mõlema lambi voolu näit.
3. Kirjuta lampA vool üles avatud lülitiga, seejärel sulge lüliti ja kirjuta see uuesti üles.

Juhtiv võrrand

Haru lühistamine — V = I·R

Nulltakistusega tee rööpselt komponendiga kannab voolu selle komponendi asemel (kuna vool järgib vähima takistuse teed), eemaldades ta sisuliselt vooluringist — seda kutsutakse komponendi „lühistamiseks“.

Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib

• Avatud lülitiga on mõlemad lambid jadamisi: I = E/(2R), kasutades E = 9 V, R = 100 Ω. Suletult on lampB (100 Ω) lühistatud 0 Ω lülitiga, jättes järele ainult lambi A: I = E/R.
• Selgita, miks nulltakistusega tee rööpselt lampB-ga kannab kogu voolu, jättes lampB endasse null voolu, kui lüliti sulgub.

Kus see laborist kaugemale ilmneb

• Lambi A võimsus tõuseb neli korda, kui lüliti sulgub — vool kahekordistub ja P = I²R käitub tema ruudu järgi (sama arutlus kui lülitatud lambi omal). Kust see täiendav võimsus tuleb — kas patarei töötas mõlemal juhul ühepalju raskelt?
• Päris lülitil on tilluke, kuid nullist erinev takistus suletuna. Kas see muudaks siin kvalitatiivset tulemust (lampA heledamaks muutumine) või ainult täpseid numbreid?

• 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. Tere tulemast lambi lühistamise juurde
2. Vali lamp A
3. Vajuta Esita
4. Mine lambist mööda
5. Ava Omaduste paneel
6. Said hakkama!

Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.

Ava interaktiivne labor →

Laadi tööleht alla →

Kirchhoffi vooluringi seadused