Virtapiirit
Yksittäinen vastus
Ohmin laki: V = I·R yhden vastuksen yli
Yksittäinen vastus – interaktiivinen Virtapiirit-simulaatio. Ohmin laki: V = I·R yhden vastuksen yli Ilmainen selaimessa toimiva virtuaalinen fysiikkalaboratorio, jossa on reaaliaikaiset SI-mittaukset ja opastettu tutoriaali.
Ohmin laki
Paristo ajaa virran yhden vastuksen läpi. Jännite, virta ja resistanssi ovat yhteydessä kaavalla V = I·R.
Tämä on yksinkertaisin kokonainen piiri: yksi lähde ja yksi kuorma. Vastuksen jännite ja haaravirta seuraavat suoraan Ohmin lakia.
- V = I·R
- P = I·V
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
9 V paristo ajaa virran yhden vastuksen läpi. Jos käytät suurempaa vastusta, virtaako enemmän vai vähemmän virtaa?
Punniteltavat ennusteet
- Suurempi vastus tarkoittaa vähemmän virtaa.
- Suurempi vastus tarkoittaa enemmän virtaa.
- Virta ei riipu resistanssista.
Muuttujien roolit
Mitä asetat:
- Resistanssi R (Ω)
Mitä mittaat:
- Haihdutettu teho P (W)
- Virta I (A)
Miten tutkimus etenee
- Avaa yksittäinen vastus -esiasetus ja paina Nollaa. Paristo toimittaa kiinteät 9 V.
- Ota käyttöön virran lukema vastuksesta.
- Aseta vastuksen arvo jokaiselle suoritukselle ja kirjaa virta.
Hallitseva yhtälö
Ohmin laki — V = I·R
Vastuksen läpi kulkeva virta on verrannollinen sen yli olevaan jännitteeseen ja käänteisesti verrannollinen sen resistanssiin: I = V/R. Tässä V on yhtä suuri kuin koko pariston EMF, 9 V.
Sähköteho (V:sta ja R:stä) — P = V²/R
Vastuksen haihduttaman tehon voi laskea suoraan jännitteestä ja resistanssista ilman virtaa: P = V²/R.
Mitä tulostettava työarkki pyytää opiskelijoita selvittämään
- Yhdelle suoritukselle laske I = E/R arvolla E = 9 V. Vertaa taulukkoon.
- Selitä Ohmin lailla I = E/R kiinteällä jännitteellä, miksi resistanssin kaksinkertaistaminen puolittaa virran.
Missä tämä näkyy laboratorion ulkopuolella
- Tehosarakkeesi (P = E²/R) kutistuu resistanssin kasvaessa, vaikka jännite pysyy kiinteänä. Selitä, miksi suurempi vastus vetää vähemmän tehoa samasta paristosta.
- Mitä virralle (ja paristolle) tapahtuisi, jos R asetettaisiin lähes arvoon 0 Ω? Miksi todelliset piirit välttävät tämän ”oikosulku”-tilan?
- 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
- Enemmän vai vähemmän?
- Nosta resistanssia
- Tallenna virta
- Avaa data
- Selitä todisteesi
Avaa interaktiivinen simulaatio rakentaaksesi kohtauksen, paina Toista ja tutki reaaliaikaisten mittausten ja opastetun tutoriaalin kanssa.
Avaa interaktiivinen laboratorio →