مدارها
اتصال کوتاه لامپ
کلید را ببندید تا لامپ B اتصال کوتاه شود؛ لامپ A ولتاژ کامل میگیرد و روشنتر میشود.
اتصال کوتاه لامپ — شبیهسازی تعاملی مدارها. کلید را ببندید تا لامپ B اتصال کوتاه شود؛ لامپ A ولتاژ کامل میگیرد و روشنتر میشود. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
اتصال کوتاهکردن یک شاخه
بستن کلید بر سر لامپ، آن را با مسیری تقریباً صفرمقاومت دور میزند.
اتصال کوتاه ایدهآل، ولتاژ دو سر لامپ B را به ~0 میکشاند در حالی که لامپ A سهم بیشتری از ولتاژ منبع میگیرد و روشنتر میشود.
- اتصال کوتاه ≈ 0 Ω مسیر میانبُر
- جریان مسیر کممقاومت را ترجیح میدهد
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 لامپ (lampA و lampB) سریاند. کلیدی، موازی بر سر lampB، اول باز است. اگر ببندیدش — میانبری صفرمقاومت دور lampB — با روشنایی lampA چه میشود؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- با بستهشدن کلید lampA کمنور میشود.
- روشنایی lampA تغییر نمیکند.
- بستن کلید lampB را دور میزند، پس lampA حالا جریان کامل مدار را میگیرد — روشنتر میشود.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- وضعیت کلید (0 = باز، 1 = بسته)
آنچه اندازه میگیرید:
- جریان lampA با I (A)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم اتصال کوتاه لامپ را باز کنید و Reset بزنید. هر دو لامپ با مقاومت برابر (100 Ω) شروع میشوند؛ کلید اول باز است.
- قرائت جریان را روی هر دو لامپ فعال کنید.
- جریان lampA را با کلید باز ثبت کنید، سپس کلید را ببندید و دوباره ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
اتصال کوتاهکردن یک شاخه — V = I·R
مسیر صفرمقاومتِ موازی با جزئی، جریان را بهجای آن جزء میگیرد (چون جریان راه کممقاومتتر را میرود) و عملاً آن را از مدار بیرون میکند — به این میگویند «اتصال کوتاهکردن» جزء.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- با کلید باز، هر دو لامپ در سریاند: I = E/(2R) با E = 9 V و R = 100 Ω. با کلید بسته، lampB (100 Ω) توسط کلید 0 Ω میانبر میشود و فقط lampA میماند: I = E/R.
- توضیح دهید چرا مسیر صفرمقاومتِ موازی با lampB همهٔ جریان را میگیرد و پس از بستهشدن کلید، از خود lampB جریان صفر میگذرد.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- توان lampA هنگام بسته شدن کلید چهار برابر میشود — جریان دو برابر میشود و P = I²R با مجذور آن رشد میکند (همان استدلال switched-lamp). این توان اضافی از کجا میآید — آیا باتری در هر دو مورد به یک اندازه کار میکرد؟
- کلید واقعی هنگام بستهبودن مقاومت بسیار کوچک اما ناصفر دارد. آیا این نتیجهٔ کیفی اینجا (روشنترشدن lampA) را عوض میکند یا فقط عددهای دقیق را؟
- 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 اتصال کوتاه لامپ خوش آمدید
- انتخاب لامپ A
- Play را بفشارید
- دورزدن یک لامپ
- 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.