Elektroķēdes

Spilgtuma regulators (reostats + spuldze)

Velc reostata slīdni, lai mainītu tā pretestību, un vēro, kā spuldze kļūst spilgtāka vai tumšāka.

Spilgtuma regulators (reostats + spuldze) — interaktīva Elektroķēdes simulācija. Velc reostata slīdni, lai mainītu tā pretestību, un vēro, kā spuldze kļūst spilgtāka vai tumšāka. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Maināma pretestība

Reostats secībā darbojas kā tumšinātājs: vairāk pretestības nozīmē mazāk strāvas un blāvāku spuldzi.

Reostata slīdnis maina pretestību kontūrā. Kopējā strāva krītas, R_rheostat augot.

• I = ε / R_total
• P_lamp = I²·R_lamp

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Reostats (maināms rezistors) ir vadīts secībā ar spuldzi. Slīdot reostatu uz augstāku pretestību, vai spuldzes strāva ceļas vai krīt?

Prognozes, ko svērt

• Strāva ceļas, reostata pretestībai augot.
• Strāva krīt, reostata pretestībai augot — vairāk kopējās secīgās pretestības nozīmē mazāk strāvas.
• Strāva nav atkarīga no reostata iestatījuma.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Reostata pretestība R_rh (Ω)

Ko tu mēri:

• Spuldzes strāva I (mA)

Kā izpēte norit

1. Atver spilgtuma regulatora eksperimentu un nospied Atiestatīt. Spuldze ir fiksēta 100 Ω; baterija piegādā 9 V.
2. Ieslēdz strāvas rādījumu uz spuldzes.
3. Iestati reostata pretestību katram mēģinājumam un ieraksti spuldzes strāvu.

Noteicošais vienādojums

Reostats kā secīga pretestība — V = I·R

Reostats darbojas kā regulējams secīgs rezistors: I = E/(R_lamp + R_rh). Slīdot to uz augstāku pretestību, nepārtraukti samazinās strāva, gludi padarot spuldzi blāvāku, nevis pilnīgi izslēdzot vai ieslēdzot to.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini I = E/(R_lamp + R_rh) ar E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Salīdzini ar tabulu.
• Reostats un spuldze ir secībā, tāpēc šī ir tā pati sakarība kā secīgajiem rezistoriem — izņemot, ka tagad viens „rezistors” ir nepārtraukti regulējams. Izskaidro, kāpēc reostata gluda slīdēšana gludi padara spuldzi blāvāku vai spilgtāku.

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Atšķirībā no moderna LED regulatora (kas ātri ieslēdz un izslēdz jaudu), reostata regulators izšķiež enerģiju kā siltumu pašā reostatā, tieši proporcionāli tā paša I²R. Izskaidro, kāpēc vecā tipa reostata regulators kļūst silts.
• Šo reostatu var iestatīt jebkur no 0 Ω līdz 100 Ω. Kāda ir maksimāli iespējamā strāva (reostats uz 0 Ω) un minimāli iespējamā strāva (reostats uz maksimumu)? Izmanto savu formulu, lai pārbaudītu abas robežas.

• 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

1. Sveicināts spilgtuma regulatora eksperimentā
2. Atlasīts spuldzi
3. Nospied „Atskaņot”
4. Bīdi, lai tumšinātu
5. Atver Īpašību paneli
6. Tev izdevās!

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Oma likums