Áramkörök
Izzó rövidzárása
Zárd a kapcsolót a B lámpa rövidzárásához; az A lámpa ezután a teljes feszültséget kapja és felvillan.
Izzó rövidzárása — interaktív Áramkörök szimuláció. Zárd a kapcsolót a B lámpa rövidzárásához; az A lámpa ezután a teljes feszültséget kapja és felvillan. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Egy ág rövidzárása
Egy izzóra párhuzamosan kapcsolt kapcsoló zárása nullához közeli ellenállású utat épít, ami megkerüli az izzót.
Az ideális rövidzár a B lámpa feszültségét ~0-ra húzza, miközben az A lámpa a tápfeszültség nagyobb részét kapja és felvillan.
- Rövidzár ≈ 0 Ω megkerülés
- Az áram az alacsony R-s utat részesíti
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Két izzó (lampA, lampB) sorban van. Egy kapcsoló, párhuzamosan a lampB-vel, kezdetben nyitott. Ha bezárod — nulla ellenállású rövidített utat létrehozva a lampB körül —, mi történik a lampA fényerejével?
Mérlegelendő jóslatok
- A lampA elhalványul, amikor a kapcsoló záródik.
- A lampA fényereje nem változik.
- A kapcsoló bezárása megkerüli a lampB-t, tehát a lampA most a teljes áramkör-áramot kapja — fényesebb lesz.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Kapcsoló állapota (0 = nyitott, 1 = zárt)
Amit mérsz:
- A lampA árama I (A)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a short-a-bulb előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Mindkét izzó egyenlő ellenállással indul (100 Ω); a kapcsoló nyitva indul.
- Engedélyezd az áram-kijelzőt mindkét izzón.
- Rögzítsd a lampA áramát nyitott kapcsolóval, majd zárd be a kapcsolót, és rögzítsd újra.
Vezéregyenlet
Egy ág rövidzárása — V = I·R
Egy alkatrésszel párhuzamos nulla ellenállású út az áramot az alkatrész helyett hordozza (mert az áram a legkisebb ellenállású utat követi), hatékonyan kivéve azt az áramkörből — ezt nevezik az alkatrész „rövidzárásának”.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Nyitott kapcsolóval a két izzó soros: I = E/(2R) E = 9 V, R = 100 Ω használatával. Zárva a lampB-t (100 Ω) megkerüli a 0 Ω-os kapcsoló, így csak a lampA marad: I = E/R.
- Magyarázd meg, miért hordozza a teljes áramot a lampB-vel párhuzamos nulla ellenállású út, és miért marad nulla áram a lampB-ben magában, amint a kapcsoló záródik.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A lampA teljesítménye négyszeresére nő, amikor a kapcsoló záródik — az áram megduplázódik, és a P = I²R a négyzetével arányos (ugyanaz a gondolatmenet, mint a switched-lamp-nél). Honnan jön az a többlet-teljesítmény — ugyanolyan erősen dolgozott a telep mindkét esetben?
- Egy valódi kapcsolónak parányi, de nem nulla ellenállása van zárva. Ez megváltoztatná az ittani minőségi eredményt (a lampA felderülése), vagy csak a pontos számokat?
- 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
- Üdv az Izzó rövidzárásánál
- Válaszd ki az A izzót
- Nyomd meg az Indítást
- Kerüld meg az izzót
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.