Strujni krugovi
Žarulja s prekidačem
Prebaci prekidač — žarulja svijetli, svjetlina ∝ snaga.
Žarulja s prekidačem — interaktivna simulacija: Strujni krugovi. Prebaci prekidač — žarulja svijetli, svjetlina ∝ snaga. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Upravljanje prekidačem
Prekidač u seriji određuje dopire li struja do žarulje. Kad je zatvoren, svjetiljka svijetli; svjetlina ovisi o snazi.
Otvaranje prekidača prekida petlju i zaustavlja struju. Zatvaranje dovršava put tako da se snaga P = I·V isporučuje vlaknu žarulje.
- P = I·V
- Otvoren prekidač → I ≈ 0
Sažetak istraživanja
Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij
Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.
Središnje pitanje
Baterija od 9 V pali žarulju kroz zatvoren prekidač. Ako staviš žarulju nižeg otpora, svijetli li jače ili slabije?
Predviđanja za odvagnuti
- Žarulja nižeg otpora svijetli slabije.
- Žarulja nižeg otpora vuče više struje i disipira više snage — svijetli jače.
- Svjetlina ne ovisi o otporu žarulje.
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Otpor žarulje R (Ω)
Što mjeriš:
- Struja I (mA)
- Disipirana snaga P (W)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav switched-lamp i pritisni Resetiraj. Prekidač počinje zatvoren, pa baterija od 9 V pali svjetiljku.
- Omogući očitanje snage na svjetiljki.
- Postavi otpor svjetiljke za svaki pokušaj i zabilježi disipiranu snagu.
Odgovarajuća jednadžba
Električna snaga (iz I i R) — P = I²·R
Snaga disipirana kao toplina i svjetlost u omskom trošilu jest P = I²R, što je pri fiksnom naponu isto kao P = V²/R. Trošilo nižeg otpora vuče više struje i disipira više snage, ali snaga i struja mijenjaju se istim faktorom kad se mijenja otpor — prepolovljen R udvostručuje oboje, ne četverostručuje snagu, jer R samo opada dok I raste.
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za jedan pokušaj izračunaj I = E/R koristeći E = 9 V, zatim P = I²R (ili ekvivalentno E²/R). Usporedi s tablicom.
- Objasni zašto žarulja nižeg otpora, koja vuče više struje pri istom naponu, na kraju disipira više snage — svjetlina prave žarulje skalira se sa snagom.
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Žarulja „100 W“ na 120 V vuče oko 0.83 A i ima otpor oko 144 Ω kad je vruća. Koristeći P = E²/R, objasni zašto žarulja „veće snage“ ocijenjena za isti napon mora imati NIŽI otpor, ne viši.
- Vlakna žarulja s užarenim vlaknom često otkazuju upravo pri uključivanju, kad su hladna i njihov otpor najniži. Koristeći svoj odnos snage, objasni zašto je navala struje (i snage) najveća u tom trenutku.
- 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
- Dobro došli u žarulju s prekidačem
- Odaberi žarulju
- Pritisni Pokreni
- Prebaci prekidač
- Otvori ploču Svojstva
- Uspjelo ti je!
Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Otvori interaktivni laboratorij →