Elektros grandinės
Šviesos reguliatorius (reostatas + lemputė)
Tempk reostato slankiklį, keisk jo varžą ir žiūrėk, kaip lemputė šviesėja arba blėsta.
Šviesos reguliatorius (reostatas + lemputė) — interaktyvi Elektros grandinės simuliacija. Tempk reostato slankiklį, keisk jo varžą ir žiūrėk, kaip lemputė šviesėja arba blėsta. Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.
Kintamoji varža
Nuoseklus reostatas veikia kaip reguliatorius: daugiau varžos — mažiau srovės ir blausesnė lemputė.
Reostato slankiklis keičia varžą kontūre. Bendroji srovė krenta R_rheostat augant.
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
Tyrimo santrauka
Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją
Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.
Pagrindinis klausimas
Reostatas (kintamasis rezistorius) sujungtas nuosekliai su lempa. Slankinant reostatą link didesnės varžos, ar lempos srovė kyla ar krenta?
Svarstytini spėjimai
- Srovė kyla reostato varžai kylant.
- Srovė krenta reostato varžai kylant — daugiau bendrosios nuoseklios varžos reiškia mažiau srovės.
- Srovė nepriklauso nuo reostato nustatymo.
Kintamųjų vaidmenys
Ką tu nustatai:
- Reostato varža R_rh (Ω)
Ką tu matauji:
- Lempos srovė I (A)
Kaip vyksta tyrimas
- Atidaryk „Reostatinis reguliatorius“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Lempa fiksuota 100 Ω; baterija tiekia 9 V.
- Įjunk srovės rodmuo ant lempos.
- Nustatyk reostato varžą kiekvienam bandymui ir užsirašyk lempos srovę.
Valdančioji lygtis
Reostatas kaip nuoseklioji varža — V = I·R
Reostatas veikia kaip derinamas nuoseklus rezistorius: I = E/(R_lamp + R_rh). Slankiojant jį link didesnės varžos srovė tolydžiai mažėja, sklandžiai temdydama lemputę, o ne visiškai ją išjungdamas.
Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti
- Vienam bandymui apskaičiuok I = E/(R_lamp + R_rh) naudodamas E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Palygink su lentele.
- Reostatas ir lempa yra nuosekliai, tad tai tas pats ryšys kaip „Nuoseklūs rezistoriai“ — tik dabar vienas „rezistorius“ tolydžiai derinamas. Paaiškink, kodėl reostato slankiojimas sklandžiai temdo arba šviesina lemputę.
Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų
- Skirtingai nei modernus LED reguliatorius (kuris greitai jungia maitinimą įjungti ir išjungti), reostatinis reguliatorius švaisto energiją kaip šilumą pačiame reostate, tiksliai proporcingai jo pačio I²R. Paaiškink, kodėl senovinis reostatinis reguliatorius įkaista.
- Šis reostatas gali būti nustatytas bet kur nuo 0 Ω iki 100 Ω. Kokia didžiausia įmanoma srovė (reostatui 0 Ω) ir mažiausia įmanoma srovė (reostatui maksimume)? Naudodamas formulę patikrink abu rėžius.
- 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
- Sveiki atvykę prie šviesos reguliatoriaus
- Pasirink lemputę
- Spausk Leisti
- Slankink ir temdyk
- Atidaryk Savybių skydą
- Tau pavyko!
Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.
Atidaryk interaktyvią laboratoriją →