Kretser
Lampe med bryter
Trykk på bryteren — pæren lyser, lysstyrke ∝ effekt.
Lampe med bryter — interaktiv Kretser-simulering. Trykk på bryteren — pæren lyser, lysstyrke ∝ effekt. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Bryterstyring
En bryter i serie styrer om strømmen når pæren. Når den er lukket, lyser lampen; lysstyrken avhenger av effekten.
Å åpne bryteren bryter sløyfen og stopper strømmen. Å lukke den fullfører banen, slik at effekten P = I·V leveres til pærefilamentet.
- P = I·V
- Åpen bryter → I ≈ 0
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
Et batteri på 9 V lyser en pære gjennom en lukket bryter. Hvis du bytter inn en pære med lavere motstand, lyser den sterkere eller svakere?
Prediksjoner å veie
- En pære med lavere motstand lyser svakere.
- En pære med lavere motstand trekker mer strøm og avgir mer effekt — den lyser sterkere.
- Lysstyrken avhenger ikke av pærens motstand.
Variabelroller
Hva du setter:
- Pæremotstand R (Ω)
Hva du måler:
- Strøm I (mA)
- Avgitt effekt P (W)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne lampe-med-bryter-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Bryteren starter lukket, så batteriet på 9 V lyser lampen.
- Aktiver effektavlesningen på lampen.
- Sett lampens motstand for hvert forsøk og registrer avgitt effekt.
Styrende likning
Elektrisk effekt (fra I og R) — P = I²·R
Effekt avgitt som varme og lys i en resistiv last er P = I²R, som ved fast spenning er det samme som P = V²/R. En last med lavere motstand trekker mer strøm og avgir mer effekt, men effekt og strøm skalerer med samme faktor når motstanden endres — å halvere R dobler begge, ikke firer effekten, fordi R selv blir mindre mens I vokser.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- For ett forsøk, beregn I = E/R med E = 9 V, deretter P = I²R (eller tilsvarende E²/R). Sammenlign med tabellen.
- Forklar hvorfor en pære med lavere motstand, som trekker mer strøm ved samme spenning, ender med å avgir mer effekt — lysstyrken i en ekte pære skalerer med effekten.
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- En «100 W» lyspære ved 120 V trekker omtrent 0,83 A og har en motstand på omtrent 144 Ω når den er varm. Med P = E²/R, forklar hvorfor en «høyere watt»-pære vurdert for samme spenning må ha LAVERE motstand, ikke høyere.
- Glødetråder svikter ofte akkurat når de slås på, når de er kalde og motstanden deres er lavest. Med effektsammenhengen din, forklar hvorfor strøm- (og effekt-)støtet er høyest i det øyeblikket.
- 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 Lampe med bryter
- Velg pæren
- Trykk Spill av
- Trykk på bryteren
- 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.