مدارها
تاریککننده (رئوستات + لامپ)
لغزندهٔ رئوستات را بکشید تا مقاومتش تغییر کند و روشن یا کمنور شدن لامپ را ببینید.
تاریککننده (رئوستات + لامپ) — شبیهسازی تعاملی مدارها. لغزندهٔ رئوستات را بکشید تا مقاومتش تغییر کند و روشن یا کمنور شدن لامپ را ببینید. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
مقاومت متغیر
رئوستِ سری همچون دیمر عمل میکند: مقاومت بیشتر یعنی جریان کمتر و لامپ کمنورتر.
لغزندهٔ رئوست مقاومت حلقه را عوض میکند. جریان کل با بالا رفتن R_rheostat افت میکند.
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
خلاصهٔ پژوهش
پرسش را پیش از بازکردن آزمایشگاه برنامهریزی کنید
این خلاصه همان صفحهٔ از پیش رندرشده است: پرسش محوری، پیشبینیهای رقیب، نقش متغیرها، قوانین حاکم، برپاسازی، تحلیل و پرسشهای گسترش — به همین ترتیب و همیشه در دید میمانند.
پرسش محوری
رئوستی (مقاومت متغیر) با لامپی سری بسته شده. وقتی رئوست را به سمت مقاومت بالاتر میکشید، جریان لامپ بالا میرود یا پایین؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- با بالا رفتن مقاومت رئوست جریان بالا میرود.
- با بالا رفتن مقاومت رئوست جریان میافتد — مقاومت سری کل بیشتر یعنی جریان کمتر.
- جریان به تنظیم رئوست بستگی ندارد.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- مقاومت رئوست R_rh (Ω)
آنچه اندازه میگیرید:
- جریان لامپ I (A)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم دیمر را باز کنید و Reset بزنید. لامپ ثابت روی 100 Ω است؛ باتری 9 V میدهد.
- قرائت جریان را روی لامپ فعال کنید.
- مقاومت رئوست را برای هر آزمایش تنظیم کنید و جریان لامپ را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
رئوست بهعنوان مقاومت سری — V = I·R
رئوستات مانند مقاومت سری قابل تنظیم عمل میکند: I = E/(R_lamp + R_rh). کشیدن آن به سمت مقاومت بالاتر پیوسته جریان را کم میکند و لامپ را بهنرمی کمنور میکند، نه خاموش/روشن کامل.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، I = E/(R_lamp + R_rh) را با E = 9 V و R_lamp = 100 Ω حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- رئوست و لامپ سریاند، پس همین رابطهٔ مقاومتهای سری است — جز آنکه یک «مقاومت» پیوسته قابل تنظیم است. توضیح دهید چرا کشیدن نرم لغزندهٔ رئوست، لامپ را نرم کمنور یا روشن میکند.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- برخلاف دیمر مدرن LED (که برق را تند تند روشن و خاموش میکند)، دیمر رئوستی انرژی را دقیقاً متناسب با I²R خودش در رئوست به گرما میریزد. توضیح دهید چرا دیمر رئوستی قدیمی گرم میشود.
- این رئوست را میشود از 0 Ω تا 100 Ω تنظیم کرد. بیشینهٔ ممکن جریان (رئوست روی 0 Ω) و کمینهٔ ممکن (رئوست روی بیشینه) چند است؟ هر دو حد را با فرمولتان بررسی کنید.
- 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
- به دیمر خوش آمدید
- انتخاب لامپ
- Play را بفشارید
- بکشید تا کمنور شود
- پنل ویژگیها را باز کنید
- انجامش دادید!
شبیهسازی تعاملی را باز کنید تا صحنه را بسازید، Play را بفشارید و با اندازهگیریهای زنده و آموزش هدایتشده کاوش کنید.