Litar
Lampu bersuis
Tolak suis -- mentol menyala, kecerahan ∝ kuasa
Lampu bersuis — simulasi Litar interaktif. Tolak suis -- mentol menyala, kecerahan ∝ kuasa Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Kawalan suis
Suis dalam sesiri mengawal sama ada arus sampai ke mentol. Apabila tertutup, lampu menyala; kecerahan bergantung pada kuasa.
Membuka suis memutuskan gelung dan menghentikan arus. Menutupnya melengkapkan laluan supaya kuasa P = I·V dihantar ke filamen mentol.
- P = I·V
- Suis terbuka → I ≈ 0
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Bateri 9 V menyalakan satu mentol melalui suis tertutup. Jika anda menukar kepada mentol rintangan lebih rendah, adakah ia bersinar lebih cerah atau lebih malap?
Ramalan untuk ditimbang
- Mentol rintangan-rendah bersinar lebih malap.
- Mentol rintangan-rendah menarik lebih banyak arus dan menyipaskan lebih banyak kuasa -- ia bersinar lebih cerah.
- Kecerahan tidak bergantung pada rintangan mentol.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Rintangan mentol R (Ω)
Apa yang anda ukur:
- Arus I (mA)
- Kuasa disipasi P (W)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset lampu-bersuis dan tekan Set semula. Suis bermula tertutup, jadi bateri 9 V menyalakan lampu.
- Aktifkan bacaan kuasa pada lampu.
- Tetapkan rintangan lampu bagi setiap percubaan dan rekod kuasa yang disipasi.
Persamaan pengawal
Kuasa Elektrik (daripada I dan R) — P = I²·R
Kuasa disipasi sebagai haba dan cahaya dalam beban berintang ialah P = I²R, yang pada voltan tetap sama dengan P = V²/R. Beban rintangan-rendah menarik lebih banyak arus dan menyipaskan lebih banyak kuasa, tetapi kuasa dan arus berskala dengan faktor yang sama apabila rintangan berubah -- menyekurangkan R menggandakan kedua-duanya, bukan menyukukan kuasa, kerana R sendiri mengecil ketika I membesar.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira I = E/R menggunakan E = 9 V, kemudian P = I²R (atau sama dengan E²/R). Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa mentol rintangan-rendah, yang menarik lebih banyak arus pada voltan sama, akhirnya menyipaskan lebih banyak kuasa -- kecerahan mentol sebenar berskala dengan kuasa.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Mentol '100 W' pada 120 V menarik kira-kira 0.83 A dan mempunyai rintangan kira-kira 144 Ω ketika panas. Menggunakan P = E²/R, terangkan mengapa mentol 'watt tinggi' berating untuk voltan yang sama mesti mempunyai rintangan LEBIH RENDAH, bukan lebih tinggi.
- Filamen pijar selalunya gagal tepat ketika dihidupkan, ketika ia sejuk dan rintangannya paling rendah. Menggunakan hubungan kuasa anda, terangkan mengapa lonjakan arus (dan kuasa) paling tinggi pada detik itu.
- 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
- Selamat datang ke Lampu Bersuis
- Pilih mentol itu
- Tekan Main
- Tolak suisnya
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.