Цепи
Диммер (реостат + лампа)
Перетащите ползунок реостата, чтобы изменить его сопротивление, и следите, как лампа ярчеет или тускнеет.
Диммер (реостат + лампа) — интерактивная симуляция (Цепи). Перетащите ползунок реостата, чтобы изменить его сопротивление, и следите, как лампа ярчеет или тускнеет. Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.
Переменное сопротивление
Реостат последовательно работает как диммер: больше сопротивления — меньше ток и тусклее лампа.
Ползунок реостата меняет сопротивление в контуре. Суммарный ток падает с ростом R_реостата.
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
Краткое описание исследования
Спланируйте вопрос до открытия лаборатории
Краткое описание повторяет предрендеренную страницу: движущий вопрос, конкурирующие прогнозы, роли переменных, определяющие законы, ход работы, анализ и задания для развития остаются видимыми и в этом порядке.
Движущий вопрос
Реостат (переменный резистор) включён последовательно с лампой. При сдвиге реостата к большему сопротивлению ток лампы растёт или падает?
Прогнозы для взвешивания
- Ток растёт с ростом сопротивления реостата.
- Ток падает с ростом сопротивления реостата — больше суммарного последовательного сопротивления значит меньше ток.
- Ток не зависит от положения реостата.
Роли переменных
Что вы задали:
- Сопротивление реостата R_rh (Ω)
Что вы измеряете:
- Ток лампы I (A)
Как идёт исследование
- Откройте пресет диммера и нажмите «Сброс». Лампа фиксирована на 100 Ω; батарея даёт 9 V.
- Включите показание тока на лампе.
- Задайте сопротивление реостата для каждой пробы и запишите ток лампы.
Определяющее уравнение
Реостат как последовательное сопротивление — V = I·R
Реостат действует как регулируемый последовательный резистор: I = E/(R_lamp + R_rh). Скольжение к большему сопротивлению непрерывно снижает ток, плавно приглушая лампу, а не выключая её полностью.
Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести
- Для одной пробы вычислите I = E/(R_lamp + R_rh) при E = 9 В; R_lamp = 100 Ω. Сравните с таблицей.
- Реостат и лампа соединены последовательно, так что это та же связь, что у последовательных резисторов — только теперь один «резистор» непрерывно настраиваемый. Объясните, почему плавное движение реостата плавно приглушает и ярчит лампу.
Где это проявляется за пределами лаборатории
- В отличие от современного LED-диммера (быстро включающего и выключающего питание), реостатный диммер тратит энергию в теплоту в самом реостате, ровно пропорционально его собственному I²R. Объясните, почему старый реостатный диммер греется.
- Этот реостат можно ставить от 0 Ω до 100 Ω. Каков максимально возможный ток (реостат на 0 Ω) и минимально возможный (реостат на максимуме)? Проверьте оба предела по формуле.
- 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
- Добро пожаловать к диммеру
- Выберите лампу
- Нажмите Play
- Сдвиньте, чтобы приглушить
- Откройте панель свойств
- Готово!
Откройте интерактивную симуляцию, чтобы собрать сцену, нажать Play и исследовать с живыми измерениями и сопровождаемым туром.
Открыть интерактивную лабораторию →