Virtapiirit
Paristot sarjassa
Kaksi EMF:tä summautuvat sarjassa
Paristot sarjassa – interaktiivinen Virtapiirit-simulaatio. Kaksi EMF:tä summautuvat sarjassa Ilmainen selaimessa toimiva virtuaalinen fysiikkalaboratorio, jossa on reaaliaikaiset SI-mittaukset ja opastettu tutoriaali.
Paristot sarjassa
Ideaaliset paristot sarjassa summaavat EMF:nsä, kasvattaen kuormalle saatavilla olevaa jännitettä.
Kaksi 6 V kennoa sarjassa toimivat kuin yksi 12 V lähde. Sama vastus vetää sitten kaksinkertaisen virran yhteen kennoon verrattuna.
- ε_total = ε₁ + ε₂
- I = ε_total / R
Tutkimustiivistelmä
Suunnittele kysymys ennen laboratorion avaamista
Tiivistelmä vastaa esirendattua sivua: tutkimuskysymys, kilpailevat ennusteet, muuttujien roolit, hallitsevat lait, kokoonpano sekä analyysi- ja laajennuskysymykset pysyvät näkyvissä tässä järjestyksessä.
Tutkimuskysymys
Kaksi 6 V paristoa on kytketty sarjaan (sama suuntaus) ajamaan yksittäistä vastusta. Toimiiko piiri kuin yksi 6 V lähde vai kuin suurempi yhdistetty lähde?
Punniteltavat ennusteet
- EMF:t summautuvat – piiri toimii kuin yksi 12 V lähde.
- Piiri toimii kuin keskiarvo, 6 V.
- Paristot kumoutuvat ajamatta virtaa.
Muuttujien roolit
Mitä asetat:
- Pariston b2 EMF (V)
Mitä mittaat:
- Kokonais-EMF (V)
- Virta I (A)
Miten tutkimus etenee
- Avaa sarjaparistot-esiasetus ja paina Nollaa. b1 = 6 V on kiinteä; R1 = 100 Ω on kiinteä.
- Ota käyttöön virran lukema kohdasta R1.
- Aseta b2:n EMF jokaiselle suoritukselle ja kirjaa piirivirta.
Hallitseva yhtälö
Sarjan EMF-lähteet — V = I·R
Sarjaan samalla polariteetilla kytketyt paristot summaavat EMF:nsä suoraan: EMF_total = b1 + b2. Syntynyt yksittäinen silmukkavirta on sitten I = EMF_total/R Ohmin lain mukaan sovellettuna yhdistettyyn lähteeseen.
Mitä tulostettava työarkki pyytää opiskelijoita selvittämään
- Yhdelle suoritukselle laske kokonais-EMF = b1 + b2 arvolla b1 = 6 V, sitten I = EMF_total/R1 arvolla R1 = 100 Ω. Vertaa taulukkoon.
- Selitä, miksi kaksi samaan suuntaukseen (positiivinen napa negatiiviseen napaan) kytkettyä paristoa summaavat EMF:nsä, samalla tavalla kuin sarjaresistanssit summautuvat.
Missä tämä näkyy laboratorion ulkopuolella
- Jos b2 käännetään (kytketty takaperin), sen EMF vähennettäisiin summaamisen sijaan: kokonais-EMF = b1 − b2. Selitä, miksi yhden pariston kääntäminen sarjaparissa toimii toista vastaan.
- Taskulamppu, jossa on 2 AA-paristoa (1.5 V kumpikin) sarjassa, käyttää lamppuaan arvossa 3 V. Käyttäen tämän kokeen suhdetta selitä, miksi kolmannen AA-pariston lisääminen sarjaan tekisi lampun palamisesta nopeampaa.
- 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
- Tervetuloa sarjaparistoihin
- Valitse vastus
- Paina Toista
- EMF:t summautuvat
- Avaa Ominaisuudet-paneeli
- Onnistuit!
Avaa interaktiivinen simulaatio rakentaaksesi kohtauksen, paina Toista ja tutki reaaliaikaisten mittausten ja opastetun tutoriaalin kanssa.
Avaa interaktiivinen laboratorio →