Elektroķēdes

Spuldze ar slēdzi

Pārslēdz slēdzi — spuldze iedegas, spilgtums ∝ jaudai.

Spuldze ar slēdzi — interaktīva Elektroķēdes simulācija. Pārslēdz slēdzi — spuldze iedegas, spilgtums ∝ jaudai. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar reāllaika SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Slēdža vadība

Secībā ielikts slēdzis nosaka, vai strāva sasniedz spuldzi. Kad aizvērts, spuldze deg; spilgtums atkarīgs no jaudas.

Slēdža atvēršana pārrauž kontūru un aptur strāvu. Aizvēršana pabeidz ceļu, tāpēc jauda P = I·V nonāk spuldzes diegā.

• P = I·V
• Atvērts slēdzis → I ≈ 0

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

9 V baterija dedzina spuldzi caur aizvērtu slēdzi. Ja tu ieliec spuldzi ar zemāku pretestību, vai tā deg spilgtāk vai blāvāk?

Prognozes, ko svērt

• Zemākas pretestības spuldze deg blāvāk.
• Zemākas pretestības spuldze velk vairāk strāvas un izkliedē vairāk jaudas — tā deg spilgtāk.
• Spilgtums nav atkarīgs no spuldzes pretestības.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Spuldzes pretestība R (Ω)

Ko tu mēri:

• Strāva I (mA)
• Izkliedētā jauda P (W)

Kā izpēte norit

1. Atver spuldzes ar slēdzi eksperimentu un nospied Atiestatīt. Slēdzis sākas aizvērts, tāpēc 9 V baterija dedzina spuldzi.
2. Ieslēdz jaudas rādījumu uz spuldzes.
3. Iestati spuldzes pretestību katram mēģinājumam un ieraksti izkliedēto jaudu.

Noteicošais vienādojums

Elektriskā jauda (no I un R) — P = I²·R

Jauda, kas izkliedējas kā siltums un gaisma rezistīvā slodzē, ir P = I²R, kas pie fiksēta sprieguma ir tas pats, kas P = V²/R. Zemākas pretestības slodze velk vairāk strāvas un izkliedē vairāk jaudas, bet jauda un strāva mainās ar vienādu koeficientu, mainoties pretestībai — R puskārt samazinājums padublo abas, nečetrkāršo jaudu, jo pats R samazinās, pat kamēr I aug.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini I = E/R ar E = 9 V, tad P = I²R (vai ekvivalenti E²/R). Salīdzini ar tabulu.
• Izskaidro, kāpēc zemākas pretestības spuldze, kas velk vairāk strāvas pie tā paša sprieguma, beigu galā izkliedē vairāk jaudas — īstas spuldzes spilgtums skalējas ar jaudu.

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• „100 W” spuldze pie 120 V velk aptuveni 0.83 A un ir apmēram 144 Ω pretestība, kad karsta. Izmantojot P = E²/R, izskaidro, kāpēc „lielāka jaudas” spuldzei ar to pašu sprieguma reitingu jābūt ZEMĀKAI pretestībai, nevis augstākai.
• Kvēldiegi bieži sabrūk tieši ieslēgšanas brīdī, kad tie ir auksti un to pretestība ir zemākā. Izmantojot savu jaudas sakarību, izskaidro, kāpēc strāvas (un jaudas) uzplaiksnījums ir lielākais tieši tajā brīdī.

• 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 spuldzes ar slēdzi eksperimentā
2. Atlasīts spuldzi
3. Nospied „Atskaņot”
4. Pārslēdz slēdzi
5. Atver Īpašību paneli
6. Tev izdevās!

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

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Oma likums