Električni krogi
Kratek stik žarnice
Zapri stikalo, ki premošča žarnico B; žarnica A tedaj dobi polno napetost in se posvetli.
Kratek stik žarnice — interaktivna simulacija Električni krogi. Zapri stikalo, ki premošča žarnico B; žarnica A tedaj dobi polno napetost in se posvetli. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Kratko stikanje veje
Zaprtje stikala prek žarnice jo obide s potjo skoraj ničelnega upora.
Idealna kratka stika povleče napetost na žarnici B na ~0, žarnica A pa dobi večji del napajalne napetosti in se posvetli.
- Kratek stik ≈ 0 Ω obvod
- Tok izbere pot z manjšim R
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Dve žarnici (lampA, lampB) sta zaporedno. Stikalo, stkano vzporedno čez lampB, je sprva odprto. Če ga zapreš — ustvarjajoč bližnjico z ničelnim uporom okoli lampB — kaj se zgodi s svetlostjo lampA?
Predvidevanja za pretehtanje
- LampA potemni, ko se stikalo zapre.
- Svetlost lampA se ne spremeni.
- Zaprtje stikala obide lampB, zato lampA sedaj dobi polni tok kroga — se posvetli.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Stanje stikala (0 = odprto, 1 = zaprto)
Kaj izmeriš:
- Tok lampA I (A)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev short-a-bulb in pritisni Ponastavi. Obe žarnici začneta z enakim uporom (100 Ω); stikalo začne odprto.
- Omogoči odčitek toka na obeh žarnicah.
- Zabeleži tok lampA z odprtim stikalom, nato zapri stikalo in zabeleži znova.
Vodilna enačba
Kratko stikanje veje — V = I·R
Pot z ničelnim uporom vzporedno s komponento nosi tok namesto te komponente (ker tok sledi poti najmanjšega upora), s čimer jo učinkovito odstrani iz kroga — temu se reče „kratko stavkanje“ komponente.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Z odprtim stikalom sta obe žarnici zaporedno: I = E/(2R) z E = 9 V, R = 100 Ω. Z zaprtim je lampB (100 Ω) obiden s stikalom 0 Ω, ostane samo lampA: I = E/R.
- Razloži, zakaj pot z ničelnim uporom vzporedno z lampB nosi ves tok, tako da skozi lampB samo steče nič toka, ko se stikalo zapre.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Moč lampA gre gor štirikrat, ko se stikalo zapre — tok se podvoji in P = I²R gre s kvadratom (ista utemeljitev kot v switched-lamp). Od kod prihaja ta dodatna moč — je baterija v obeh primerih enako trdo delala?
- Pravo stikalo ima droben, a neničen upor, ko je zaprto. Ali bi to spremenilo kvalitativni rezultat tu (lampA se posvetli), ali le točne številke?
- 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
- Dobrodošli pri kratko stikanju žarnice
- Izberi žarnico A
- Pritisni Predvajaj
- Obidi žarnico
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →