Vooluringid
Lülitiga lamp
Keera lüliti — lamp süttib, heledus ∝ võimsus.
Lülitiga lamp — interaktiivne Vooluringid simulatsioon. Keera lüliti — lamp süttib, heledus ∝ võimsus. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor reaalaja SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Lüliti juhtimine
Jadamis lüliti kontrollib, kas vool jõuab lambini. Suletuna lamp süttib; heledus sõltub võimsusest.
Lüliti avamine katkestab kontuuri ja peatab voolu. Sulgemine teeb tee valmis, nii et võimsus P = I·V jõuab lambi hõõgniidini.
- P = I·V
- Lahtine lüliti → I ≈ 0
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
9 V patarei süütab lambi läbi suletud lüliti. Kui sa vahetad sisse madalama takistusega lambi, kas ta särama heledamalt või tuhmimalt?
Kaalutavad ennustused
- Madalama takistusega lamp säramab tuhmimalt.
- Madalama takistusega lamp tõmbab rohkem voolu ja hajutab rohkem võimsust — ta säramab heledamalt.
- Heledus ei sõltu lambi takistusest.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Lambi takistus R (Ω)
Mida sa mõõdad:
- Vool I (mA)
- Hajuvõimsus P (W)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava lülitatud lambi eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Lüliti algab suletuna, seega 9 V patarei süütab lambi.
- Lülita sisse lambi võimsuse näit.
- Sea iga katse jaoks lambi takistus ja kirjuta üles hajuvõimsus.
Juhtiv võrrand
Elektrivõimsus (I ja R kaudu) — P = I²·R
Soojusena ja valgusena hajuv võimsus omailist takistuses on P = I²R, mis fikseeritud pinge juures on sama mis P = V²/R. Madalama takistusega koormus tõmbab rohkem voolu ja hajutab rohkem võimsust, kuid võimsus ja vool muutuvad takistuse muutudes sama teguriga — R poole vähenemine kahekordistab mõlemat, ei neljakordista võimsust, sest R ise väheneb, isegi kui I kasvab.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses I = E/R, kasutades E = 9 V, seejärel P = I²R (samaväärselt E²/R). Võrdle tabeliga.
- Selgita, miks madalama takistusega lamp, kes tõmbab sama pinge juures rohkem voolu, lõppeb hajutades rohkem võimsust — päris lambi heledus kasvab võimsusega.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- „100 W“ hõõglamp 120 V juures tõmbab umbes 0,83 A ja tema takistus kuumana on umbes 144 Ω. Kasutades P = E²/R, selgita, miks sama pinge jaoks hinnatud „suurema võimsusega“ lamp peab olema madalama, mitte kõrgema takistusega.
- Hõõglambi niidid lähevad tihti just sisselülitamise hetkel katki, kui nad on külmad ja nende takistus madalaim. Kasutades oma võimsusseost, selgita, miks voolu (ja võimsuse) tõuge on sel hetkel kõige suurem.
- 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
- Tere tulemast lülitatud lambi juurde
- Vali lamp
- Vajuta Esita
- Keera lüliti
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida reaalaja mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.