Obwody
Zwarcie lampki
Zamknij przełącznik, aby wywołać zwarcie lampki B; lampka A dostaje wtedy pełne napięcie i rozjaśnia się.
Zwarcie lampki — interaktywna symulacja: Obwody. Zamknij przełącznik, aby wywołać zwarcie lampki B; lampka A dostaje wtedy pełne napięcie i rozjaśnia się. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.
Zwarcie gałęzi
Zamknięcie przełącznika nad lampką omija ją drogą o niemal zerowej rezystancji.
Idealne zwarcie zbija napięcie na lampie B do ~0, a lampa A dostaje więcej napięcia zasilania i rozjaśnia się.
- Zwarcie ≈ bypass 0 Ω
- Prąd preferuje ścieżkę o małej R
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
Dwie lampki (lampA, lampB) są w szeregu. Przełącznik, podłączony równolegle nad lampB, jest początkowo otwarty. Jeśli go zamkniesz — tworząc skrót o zerowej rezystancji wokół lampB — co dzieje się z jasnością lampA?
Prognozy do rozważenia
- LampA ciemnieje po zamknięciu przełącznika.
- Jasność lampA się nie zmienia.
- Zamknięcie przełącznika omija lampB, więc lampA dostaje teraz pełny prąd obwodu — rozjaśnia się.
Role zmiennych
Co ustawiasz:
- Stan wyłącznika (0 = otwarty, 1 = zamknięty)
Co mierzysz:
- Prąd lampA I (A)
Jak przebiega badanie
- Otwórz preset zwarcia lampki i naciśnij Reset. Obie lampki startują z równą rezystancją (100 Ω); przełącznik startuje otwarty.
- Włącz odczyt prądu na obu lampkach.
- Zapisz prąd lampA przy otwartym przełączniku, potem zamknij przełącznik i zapisz ponownie.
Równanie rządzące
Zwarcie gałęzi — V = I·R
Droga o zerowej rezystancji równolegle do elementu niesie prąd zamiast tego elementu (prąd podąża drogą najmniejszego oporu), skutecznie usuwając go z obwodu — mówi się wtedy, że element został zwarty.
Co karta do druku każe uczniom wyliczyć
- Przy otwartym wyłączniku obie żarówki są szeregowo: I = E/(2R) przy E = 9 V; R = 100 Ω. Przy zamkniętym wyłącznik zwiera lampB (100 Ω) swoim 0 Ω, zostawiając tylko lampA: I = E/R.
- Wyjaśnij, dlaczego droga o zerowej rezystancji równolegle do lampB niesie cały prąd, zostawiając zerowy prąd przez samą lampB po zamknięciu przełącznika.
Gdzie to wychodzi poza pracownię
- Moc lampA rośnie czterokrotnie przy zamknięciu wyłącznika — prąd się podwaja, a P = I²R rośnie z jego kwadratem (to samo rozumowanie co w switched-lamp). Skąd bierze się ta dodatkowa moc — czy bateria pracowała tak samo mocno w obu przypadkach?
- Prawdziwy przełącznik ma maleńką, ale niezerową rezystancję po zamknięciu. Czy to zmieniłoby jakościowy wynik (rozjaśnienie lampA), czy tylko dokładne liczby?
- 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
- Witamy w zwarciu lampki
- Zaznacz lampkę A
- Naciśnij Play
- Obejdź lampkę
- Otwórz panel Właściwości
- Udało się!
Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.
Otwórz interaktywną pracownię →