Obwody

Ściemniacz (reostat + lampka)

Przeciągnij suwak reostatu, aby zmienić jego rezystancję, i patrz, jak lampka jaśnieje lub przygasa.

Ściemniacz (reostat + lampka) — interaktywna symulacja: Obwody. Przeciągnij suwak reostatu, aby zmienić jego rezystancję, i patrz, jak lampka jaśnieje lub przygasa. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.

Rezystancja zmienna

Reostat w szeregu działa jako ściemniacz: większa rezystancja znaczy mniejszy prąd i ciemniejszą lampkę.

Suwak reostatu zmienia rezystancję w pętli. Prąd całkowity spada ze wzrostem R_reostatu.

• I = ε / R_total
• P_lamp = I²·R_lamp

Krótki opis badania

Zaplanuj pytanie, zanim otworzysz pracownię

Krótki opis odzwierciedla stronę statyczną: pytanie badawcze, konkurujące przewidywania, role zmiennych, prawo rządzące i co mierzyć.

Pytanie badawcze

Reostat (rezystor zmienny) podłączony w szeregu z lampą. Gdy suwasz reostat ku wyższej rezystancji, prąd lampy rośnie czy maleje?

Prognozy do rozważenia

• Prąd rośnie ze wzrostem rezystancji reostatu.
• Prąd maleje ze wzrostem rezystancji reostatu — większa rezystancja szeregowca znaczy mniejszy prąd.
• Prąd nie zależy od ustawienia reostatu.

Role zmiennych

Co ustawiasz:

• Rezystancja reostatu R_rh (Ω)

Co mierzysz:

• Prąd lampy I (A)

Jak przebiega badanie

1. Otwórz preset ściemniacza i naciśnij Reset. Lampa jest stała przy 100 Ω; bateria dostarcza 9 V.
2. Włącz odczyt prądu na lampie.
3. Ustaw rezystancję reostatu dla każdej próby i zapisz prąd lampy.

Równanie rządzące

Reostat jako rezystancja szeregowa — V = I·R

Reostat działa jak regulowany rezystor szeregowy: I = E/(R_lamp + R_rh). Przesuwanie go w stronę większej rezystancji ciągle zmniejsza prąd, płynnie przygaszając lampę zamiast wyłączać ją całkowicie.

Co karta do druku każe uczniom wyliczyć

• Dla jednej próby oblicz I = E/(R_lamp + R_rh), używając E = 9 V; R_lamp = 100 Ω. Porównaj z tabelą.
• Reostat i lampa są w szeregu, więc to ta sama zależność co rezystory szeregowe — tyle że jeden „rezystor” jest teraz ciągle regulowny. Wyjaśnij, dlaczego suwanie reostatu płynnie ściemnia i rozjaśnia lampę.

Gdzie to wychodzi poza pracownię

• W przeciwieństwie do nowoczesnego ściemniacza LED (który szybko przełącza zasilanie), ściemniacz reostatowy marnuje energię jako ciepło w samym reostacie, dokładnie proporcjonalnie do jego własnego I²R. Wyjaśnij, dlaczego stary ściemniacz reostatowy się grzeje.
• Ten reostat można ustawić od 0 Ω do 100 Ω. Jaki jest maksymalny możliwy prąd (reostat na 0 Ω) i minimalny możliwy prąd (reostat na maksimum)? Sprawdź obie granice wzorem.

• 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. Witamy w ściemniaczu
2. Zaznacz lampkę
3. Naciśnij Play
4. Suwaj, by ściemniać
5. Otwórz panel Właściwości
6. Udało się!

Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.

Otwórz interaktywną pracownię →

Pobierz kartę pracy →

Prawo Ohma