Obvody
Žiarovka s prepínačom
Preplaž prepínač — žiarovka sa rozsvieti, jas ∝ výkon
Žiarovka s prepínačom — interaktívna simulácia Obvody. Preplaž prepínač — žiarovka sa rozsvieti, jas ∝ výkon Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Riadenie prepínačom
Prepínač v sérii riadi, či prúd dosiahne žiarovku. Keď je zatvorený, lampa svieti; jas závisí od výkonu.
Otvorenie prepínača preruší slučku a zastaví prúd. Zatvorenie ju dokončí, takže výkon P = I·V sa dodáva do vlákna žiarovky.
- P = I·V
- Otvorený prepínač → I ≈ 0
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
Batéria 9 V svieti žiarovkou cez zatvorený prepínač. Ak vymeníš žiarovku za nižší odpor, svieti jasnejšie alebo tlmeniejšie?
Predikcie na zváženie
- Žiarovka s nižším odporom svieti tlmeniejšie.
- Žiarovka s nižším odporom oberá viac prúdu a spotrebuje viac výkonu — svieti jasnejšie.
- Jas nezávisí na odpore žiarovky.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Odpor žiarovky R (Ω)
Čo meriaš:
- Prúd I (A)
- Spotrebovaný výkon P (W)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu žiarovka s prepínačom a stlač Resetovať. Prepínač štartuje zatvorený, takže batéria 9 V svieti lampu.
- Zapni odčítanie výkonu na lampe.
- Nastav odpor lampy pre každý pokus a zaznamenaj spotrebovaný výkon.
Riadiaca rovnica
Elektrický výkon (z I a R) — P = I²·R
Výkon spotrebovaný ako teplo a svetlo v rezistívnej záťaži je P = I²R. Pri pevnom napätí záťaž s nižším odporom oberá viac prúdu a výkon rastie ešte rýchlejšie, pretože závisí na druhej mocnine prúdu.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre jeden pokus vypočítaj I = E/R s E = 9 V, potom P = I²R (alebo ekvivalentne E²/R). Porovnaj s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo žiarovka s nižším odporom, ktorá oberá viac prúdu pri tom istom napätí, napokon spotrebuje viac výkonu — jas skutočnej žiarovky rastie s výkonom.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Žiarovka „100 W“ pri 120 V oberá asi 0.83 A a má odpor asi 144 Ω pri teple. Pomocou P = E²/R vysvetli, prečo žiarovka s „vyšším príkonom“ určená pre to isté napätie musí mať NIŽŠÍ odpor, nie vyšší.
- Vlákna žiaroviek často zlyhajú práve pri zapnutí, keď sú studené a ich odpor je najnižší. Pomocou svojho vzťahu výkonu vysvetli, prečo prúdový (a výkonový) náraz je najvyšší v tom momente.
- 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 žiarovke s prepínačom
- Vyber žiarovku
- Stlač Prehrať
- Preplaž prepínač
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →