Цепи
Закорачивание лампы
Замкните ключ, закоротив лампу B; тогда лампа A получает полное напряжение и светит ярче.
Закорачивание лампы — интерактивная симуляция (Цепи). Замкните ключ, закоротив лампу B; тогда лампа A получает полное напряжение и светит ярче. Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.
Закорачивание ветви
Замыкание ключа параллельно лампе обходит её путём почти нулевого сопротивления.
Идеальное короткое замыкание тянет напряжение на лампе B к ~0, а лампа A получает большую долю питания и светит ярче.
- Замыкание ≈ шунт 0 Ω
- Ток предпочитает путь с малым 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 лампы (lampA, lampB) соединены последовательно. Ключ, подключённый параллельно lampB, изначально разомкнут. Если замкнуть его — создастся нулево-сопротивленный обход lampB — что произойдёт с яркостью lampA?
Прогнозы для взвешивания
- lampA тускнеет при замыкании ключа.
- Яркость lampA не меняется.
- Замыкание ключа обходит lampB, и lampA получает полный ток цепи — она ярчеет.
Роли переменных
Что вы задали:
- Состояние ключа (0 = разомкнут, 1 = замкнут)
Что вы измеряете:
- Ток lampA I (A)
Как идёт исследование
- Откройте пресет short-a-bulb и нажмите «Сброс». Обе лампы стартуют с равным сопротивлением (100 Ω); ключ стартует разомкнутым.
- Включите показание тока на обеих лампах.
- Запишите ток lampA при разомкнутом ключе, затем замкните ключ и запишите снова.
Определяющее уравнение
Закорачивание ветви — V = I·R
Путь нулевого сопротивления параллельно элементу уносит ток вместо этого элемента (ток идёт по пути наименьшего сопротивления), эффективно убирая его из цепи — это называется «закоротить» элемент.
Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести
- При разомкнутом ключе обе лампочки в последовательной цепи: I = E/(2R) при E = 9 В; R = 100 Ω. При замыкании ключ шунтирует lampB (100 Ω) своим нулевым сопротивлением, оставляя только lampA: I = E/R.
- Объясните, почему путь нулевого сопротивления параллельно lampB несёт весь ток, оставляя нулевой ток через саму lampB после замыкания ключа.
Где это проявляется за пределами лаборатории
- Мощность lampA вырастает вчетверо при замыкании ключа — ток удваивается, а P = I²R зависит от его квадрата (та же логика, что у switched-lamp). Откуда берётся эта добавка мощности — работала ли батарея одинаково в обоих случаях?
- У реального ключа при замыкании есть крошечное, но ненулевое сопротивление. Изменит ли это качественный результат (ярчание lampA) или только точные числа?
- 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 закорачиванию лампы
- Выберите лампу A
- Нажмите Play
- Обход лампы
- Откройте панель свойств
- Готово!
Откройте интерактивную симуляцию, чтобы собрать сцену, нажать Play и исследовать с живыми измерениями и сопровождаемым туром.
Открыть интерактивную лабораторию →