Цепи
Батареи последовательно
Две ЭДС складываются последовательно
Батареи последовательно — интерактивная симуляция (Цепи). Две ЭДС складываются последовательно Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.
Батареи последовательно
Идеальные батареи последовательно складывают свои ЭДС, увеличивая доступное нагрузке напряжение.
Два элемента по 6 V последовательно ведут себя как один источник 12 V. Тот же резистор тогда берёт вдвое больший ток, чем от одного элемента.
- ε_total = ε₁ + ε₂
- I = ε_total / R
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
Две батареи 6 V соединены последовательно (одной ориентации) и питают один резистор. Ведёт ли цепь себя как один источник 6 V или как больший суммарный?
Прогнозы для взвешивания
- ЭДС складываются — цепь ведёт себя как один источник 12 V.
- Цепь ведёт себя как среднее, 6 V.
- Батареи взаимно гасятся, тока нет.
Роли переменных
Что вы задали:
- ЭДС батареи b2 (V)
Что вы измеряете:
- Суммарная ЭДС (V)
- Ток I (A)
Как идёт исследование
- Откройте пресет series-batteries и нажмите «Сброс». b1 = 6 В зафиксировано; R1 = 100 Ω зафиксировано.
- Включите показание тока на R1.
- Задайте ЭДС b2 для каждой пробы и запишите ток цепи.
Определяющее уравнение
Последовательные источники ЭДС — V = I·R
Батареи, соединённые последовательно с согласованной полярностью, складывают ЭДС напрямую: EMF_total = b1 + b2. Единственный ток контура затем равен I = EMF_total/R по закону Ома для объединённого источника.
Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести
- Для одной пробы вычислите полную ЭДС = b1 + b2 при b1 = 6 В, затем I = EMF_total/R1 при R1 = 100 Ω. Сравните с таблицей.
- Объясните, почему две батареи одной ориентации (плюс к минусу) складывают ЭДС так же, как складываются последовательные сопротивления.
Где это проявляется за пределами лаборатории
- Если бы b2 была перевёрнута (подключена наоборот), её ЭДС вычиталась бы, а не складывалась: полная ЭДС = b1 − b2. Объясните, почему одна перевёрнутая батарея в паре работает против другой.
- Фонарик с 2 батареями AA (по 1.5 V) последовательно питает лампу на 3 V. По связи этого эксперимента объясните, почему третья батарея AA последовательно заставила бы лампу перегорать быстрее.
- 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 последовательным батареям
- Выберите резистор
- Нажмите Play
- ЭДС складываются
- Откройте панель свойств
- Готово!
Откройте интерактивную симуляцию, чтобы собрать сцену, нажать Play и исследовать с живыми измерениями и сопровождаемым туром.
Открыть интерактивную лабораторию →