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 (A)
- 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. Ved fast spenning trekker en last med lavere motstand mer strøm, og effekten vokser enda raskere siden den avhenger av kvadratet av strømmen.
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 effekt sammenhengen 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.