Kretser
Dimmer (rheostat + pære)
Dra rheostatens skyver for å endre motstanden, og se pæren lyse sterkere eller svakere.
Dimmer (rheostat + pære) — interaktiv Kretser-simulering. Dra rheostatens skyver for å endre motstanden, og se pæren lyse sterkere eller svakere. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Variabel motstand
En rheostat i serie virker som en dimmer: mer motstand betyr mindre strøm og en svakere pære.
Rheostatens skyver endrer motstanden i sløyfen. Totalstrømmen synker etter hvert som R_rheostat stiger.
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
En rheostat (variabel motstand) er koblet i serie med en lampe. Etter hvert som du skyver rheostaten mot høyere motstand, stiger eller synker lampens strøm?
Prediksjoner å veie
- Strømmen stiger etter hvert som rheostatmotstanden stiger.
- Strømmen synker etter hvert som rheostatmotstanden stiger — mer total seriemotstand betyr mindre strøm.
- Strømmen avhenger ikke av rheostatinnstillingen.
Variabelroller
Hva du setter:
- Rheostatmotstand R_rh (Ω)
Hva du måler:
- Lampestrøm I (A)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne dimmer-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Lampen er fast ved 100 Ω; batteriet leverer 9 V.
- Aktiver strømavlesningen på lampen.
- Sett rheostatens motstand for hvert forsøk og registrer lampestrømmen.
Styrende likning
Rheostat som seriemotstand — V = I·R
En rheostat fungerer som en justerbar seriemotstand: I = E/(R_lamp + R_rh). Å skyve den mot høyere motstand reduserer strømmen kontinuerlig og demmer lampen jevnt i stedet for å svitsje den fullt på eller av.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- For ett forsøk, beregn I = E/(R_lamp + R_rh) med E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Sammenlign med tabellen.
- Rheostaten og lampen er i serie, så dette er samme sammenheng som serie-motstander — bortsett fra at én «motstand» nå er kontinuerlig justerbar. Forklar hvorfor å skyve rheostaten jevnt demmer eller lyser lampen.
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- I motsetning til en moderne LED-dimmer (som svitsjer effekt raskt av og på), sløser en rheostat-dimmer energi som varme i rheostaten selv, nøyaktig proporsjonal med dens egen I²R. Forklar hvorfor en gammeldags rheostat-dimmer blir varm.
- Denne rheostaten kan settes hvor som helst fra 0 Ω til 100 Ω. Hva er maksimal mulig strøm (rheostat ved 0 Ω) og minimal mulig strøm (rheostat ved maksimum)? Bruk formelen din til å sjekke begge grensene.
- 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
- Velkommen til Dimmer
- Velg pæren
- Trykk Spill av
- Skyv for å dimme
- Åpne Egenskaper-panelet
- Du klarte det!
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.