Obvody
Skrat žiarovky
Zatvor prepínač na skrat žiarovky B; žiarovka A potom dostane plné napätie a zjasnie.
Skrat žiarovky — interaktívna simulácia Obvody. Zatvor prepínač na skrat žiarovky B; žiarovka A potom dostane plné napätie a zjasnie. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Skratovanie vetvy
Zatvorenie prepínača paralelne k žiarovke ju obíde cestou s takmer nulovým odporom.
Ideálny skrat stlačí napätie na žiarovke B na ~0, kým žiarovka A dostane viac napätia zdroja a zjasnie.
- Skrat ≈ 0 Ω obchádzka
- Prúd preferuje cestu s nízkym R
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Dve žiarovky (lampA, lampB) sú v sérii. Prepínač, zapojený paralelne k lampB, je spočiatku otvorený. Keď ho zatvoríš — čím vznikne nulovoodporová skratká okolo lampB — čo sa stane s jasom lampA?
Predikcie na zváženie
- LampA stlmne, keď sa prepínač zatvorí.
- Jas lampA sa nezmení.
- Zatvorenie prepínača obejde lampB, takže lampA teraz dostáva plný prúd obvodu — zjasnie.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Stav prepínača (0 = otvorený, 1 = zatvorený)
Čo meriaš:
- Prúd lampA I (A)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu skrat žiarovky a stlač Resetovať. Obe žiarovky štartujú na rovnakom odpore (100 Ω); prepínač štartuje otvorený.
- Zapni odčítanie prúdu na oboch žiarovkách.
- Zaznamenaj prúd lampA s otvoreným prepínačom, potom zatvor prepínač a zaznamenaj ho znova.
Riadiaca rovnica
Skratovanie vetvy — V = I·R
Nulovoodporová cesta paralelne so súčiastkou nesie prúd namiesto tej súčiastky (pretože prúd nasleduje cestu najmenšieho odporu), čím ju efektívne odstraňuje z obvodu — toto sa volá „skratovanie“ súčiastky.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- S otvoreným prepínačom sú obe žiarovky v sérii: I = E/(2R) s E = 9 V, R = 100 Ω. So zatvoreným je lampB (100 Ω) obídená prepínačom 0 Ω, zostáva len lampA: I = E/R.
- Vysvetli, prečo nulovoodporová cesta paralelne k lampB nesie celý prúd, zanechávajúc nulový prúd cez samotnú lampB, keď sa prepínač zatvorí.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Výkon lampA stúpne štvornásobne, keď sa prepínač zatvorí — prúd sa zdvojnásobí a P = I²R rastie s jeho druhou mocninou (rovnaká úvaha ako v žiarovke s prepínačom). Odkiaľ prichádza tá extra energia — pracovala batéria rovnako tvrdo v oboch prípadoch?
- Skutočný prepínač má drobný, ale nenulový odpor, keď je zatvorený. Zmenilo by to kvalitatívny výsledok tu (zjasnenie lampA), alebo len presné čísla?
- 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
- Vitaj pri skratovaní žiarovky
- Vyber žiarovku A
- Stlač Prehrať
- Obíď žiarovku
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →