వలయాలు
స్విచ్ గల దీపం
స్విచ్ నొక్కండి — బల్బ్ వెలుగుతుంది, ప్రకాశం ∝ సామర్థ్యం
స్విచ్ గల దీపం — ఇంటరాక్టివ్ వలయాలు సిమ్యులేషన్. స్విచ్ నొక్కండి — బల్బ్ వెలుగుతుంది, ప్రకాశం ∝ సామర్థ్యం ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
స్విచ్ నియంత్రణ
శ్రేణిలోని స్విచ్ ప్రవాహం బల్బ్ను చేరుతుందో లేదో నియంత్రిస్తుంది. మూసినప్పుడు దీపం వెలుగుతుంది; ప్రకాశం సామర్థ్యంపై ఆధారపడుతుంది.
స్విచ్ తెరవడం లూప్ను తెంచి ప్రవాహాన్ని ఆపుతుంది. మూసివేయడం మార్గాన్ని పూర్తి చేసి సామర్థ్యం P = I·V బల్బ్ ఫిలమెంట్కు అందుతుంది.
- P = I·V
- తెరిచిన స్విచ్ → I ≈ 0
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
9 V బ్యాటరీ మూసిన స్విచ్ ద్వారా బల్బ్ను వెలిగిస్తుంది. తక్కువ నిరోధం గల బల్బ్ను మార్చితే, అది ఎక్కువ ప్రకాశవంతంగా మెరుస్తుందా మసకగానా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- తక్కువ-నిరోధ బల్బ్ మసకగా మెరుస్తుంది.
- తక్కువ-నిరోధ బల్బ్ ఎక్కువ ప్రవాహాన్ని లాగి, ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని వెలుపలికి పంపుతుంది — అది ఎక్కువ ప్రకాశవంతంగా మెరుస్తుంది.
- ప్రకాశం బల్బ్ నిరోధంపై ఆధారపడదు.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- బల్బ్ నిరోధం R (Ω)
మీరు కొలిచేవి:
- ప్రవాహం I (mA)
- వెలుపలికి వెళ్ళిన సామర్థ్యం P (W)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- switched-lamp ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. స్విచ్ మూసిన స్థితిలో ప్రారంభమవుతుంది, కాబట్టి 9 V బ్యాటరీ దీపాన్ని వెలిగిస్తుంది.
- దీపంపై సామర్థ్య రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి దీపం నిరోధాన్ని సెట్ చేసి, వెలుపలికి వెళ్ళిన సామర్థ్యాన్ని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
విద్యుత్ సామర్థ్యం (I, R నుండి) — P = I²·R
నిరోధ లోడ్లో వేడి, వెలుగులుగా వెలుపలికి వెళ్ళే సామర్థ్యం P = I²R, ఇది స్థిర వోల్టేజ్ వద్ద P = V²/R కు సమానం. తక్కువ-నిరోధ లోడ్ ఎక్కువ ప్రవాహాన్ని లాగి, ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని వెలుపలికి పంపుతుంది, కానీ నిరోధం మారినప్పుడు సామర్థ్యం, ప్రవాహం ఒకే కారకంతో స్కేల్ అవుతాయి — R సగం అయితే రెండూ రెట్టింపవుతాయి, సామర్థ్యం నాలుగు రెట్లు కాదు, ఎందుకంటే I పెరుగుతున్నప్పుడే R తగ్గిపోతోంది.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, E = 9 V ఉపయోగించి I = E/R లెక్కించి, తర్వాత P = I²R (లేదా అదే E²/R). పట్టికతో పోల్చండి.
- అదే వోల్టేజ్ వద్ద ఎక్కువ ప్రవాహాన్ని లాగుకునే తక్కువ-నిరోధ బల్బ్ ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని వెలుపలికి పంపడం ఎందుకు — నిజమైన బల్బ్లో ప్రకాశం సామర్థ్యంతో స్కేల్ అవుతుంది — వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- 120 V వద్ద “100 W” బల్బ్ సుమారు 0.83 A లాగుకుంటుంది, వేడిగా ఉన్నప్పుడు దాని నిరోధం సుమారు 144 Ω. P = E²/R ఉపయోగించి, అదే వోల్టేజ్ కు రేట్ చేయబడిన “ఎక్కువ వాటేజ్” బల్బ్కు ఎక్కువ కాదు, తక్కువ నిరోధం ఉండాల్సింది ఎందుకో వివరించండి.
- ఇన్కాండిసెంట్ ఫిలమెంట్లు తరచుగా ఆన్ చేసిన మరుక్షణమే పాడవుతాయి, అప్పుడు అవి చల్లగా, నిరోధం అత్యల్పంగా ఉంటాయి. మీ సామర్థ్య సంబంధం ఉపయోగించి, ఆ క్షణంలోనే ప్రవాహ (మరియు సామర్థ్య) ఉఛ్ఛస్థితి ఎందుకు అత్యధికంగా ఉంటుందో వివరించండి.
- 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
- స్విచ్ దీపానికి స్వాగతం
- బల్బ్ ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- స్విచ్ నొక్కండి
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.