مدارها
باتریهای سری
دو نیروی محرکه در سری جمع میشوند
باتریهای سری — شبیهسازی تعاملی مدارها. دو نیروی محرکه در سری جمع میشوند آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
باتریهای سری
باتریهای ایدهآلِ سری نیروی محرکههایشان را جمع میکنند و ولتاژ در دسترس بار را زیاد میکنند.
دو سلول 6 V سری همچون یک منبع 12 V رفتار میکنند. همان مقاومت آنگاه دو برابر جریانِ یک سلول تنها میکشد.
- ε_total = ε₁ + ε₂
- I = ε_total / R
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
دو باتری 6 V به سری (همجهت) به یک مقاومت وصلاند. مدار مثل یک منبع 6 V رفتار میکند یا منبع بزرگتر ترکیبی؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- نیروی محرکهها جمع میشوند — مدار مثل منبع تک 12 V رفتار میکند.
- مدار مثل میانگین، 6 V، رفتار میکند.
- باتریها همدیگر را خنثی میکنند و جریانی نمیرانند.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- نیروی محرکهٔ باتری b2 (V)
آنچه اندازه میگیرید:
- نیروی محرکهٔ کل (V)
- جریان I (A)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیمی series-batteries را باز کنید و Reset را بفشارید. b1 = 6 V ثابت است؛ R1 = 100 Ω ثابت است.
- قرائت جریان را روی R1 فعال کنید.
- نیروی محرکهٔ b2 را برای هر آزمایش تنظیم کنید و جریان مدار را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
منابع نیروی محرکهٔ سری — V = I·R
باتریهای سری با قطبیت همسان، نیروی محرکههایشان را مستقیماً جمع میکنند: EMF_total = b1 + b2. سپس تنها جریان حلقهٔ حاصل برابر I = EMF_total/R است، طبق قانون اهم برای منبع ترکیبی.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، EMF_total = b1 + b2 را با b1 = 6 V و سپس I = EMF_total/R1 را با R1 = 100 Ω حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- توضیح دهید چرا دو باتری با همان جهت (قطب مثبت به منفی) نیروی محرکههایشان جمع میشود، همانطور که مقاومتهای سری جمع میشوند.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- اگر b2 وارونه سیمبندی شود، نیروی محرکهاش بهجای جمع، تفریق میشود: EMF_total = b1 − b2. توضیح دهید چرا وارونه کردن یک باتری در زوج سری، علیه دیگری عمل میکند.
- چراغقوهای با 2 باتری قلمی (هر یک 1.5 V) سری، لامپش را با 3 V میراند. با رابطهٔ این آزمایش توضیح دهید چرا افزودن باتری سومِ سری، لامپ را تندتر میسوزاند.
- 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 باتریهای سری خوش آمدید
- انتخاب مقاومت
- Play را بفشارید
- نیروی محرکهها جمع میشوند
- 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.