วงจรไฟฟ้า
หลอดไฟสองดวง (อนุกรม)
หลอดไฟทั้งสองใช้กระแสเดียวกันและแบ่งแรงดันกัน — แต่ละดวงจึงหรี่กว่าหลอดเดี่ยว
หลอดไฟสองดวง (อนุกรม) — การจำลองวงจรไฟฟ้าแบบโต้ตอบ หลอดไฟทั้งสองใช้กระแสเดียวกันและแบ่งแรงดันกัน — แต่ละดวงจึงหรี่กว่าหลอดเดี่ยว ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
หลอดไฟแบบอนุกรม
หลอดเหมือนกันสองดวงต่ออนุกรมใช้กระแสร่วมกันแต่แบ่งแรงดัน แต่ละดวงจึงหรี่กว่าหลอดดวงเดียว
หลอดแต่ละดวงเป็นโหลดแบบต้านทาน เมื่อต่ออนุกรมจะได้กระแสเดียวกันแต่เพียงส่วนหนึ่งของแรงดันแบตเตอรี่
- I เท่ากันสำหรับหลอดไฟทั้งสอง
- P ∝ V·I
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
หลอดไฟเหมือนกันสองดวงต่ออนุกรมคร่อมแบตเตอรี่ 9 V เทียบกับหลอดเดี่ยวบนแบตเตอรี่เดียวกัน หลอดอนุกรมแต่ละดวงสว่างกว่า หรี่กว่า หรือเท่ากัน
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- หลอดอนุกรมแต่ละดวงสว่างกว่า
- หลอดอนุกรมแต่ละดวงหรี่กว่า — ทั้งคู่แบ่งกระแสและแรงดันกัน
- แต่ละหลอดสว่างเท่าหลอดเดี่ยวพอดี
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- ความต้านทานของแต่ละหลอด R (Ω)
สิ่งที่คุณวัด:
- ความต้านทานรวม R_total (Ω)
- กระแสร่วม I (A)
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ bulbs-series แล้วกดรีเซ็ต ทั้งสองหลอดเริ่มที่ความต้านทานเท่ากัน
- เปิดค่าแสดงกระแสทั้งสองหลอด
- ตั้งความต้านทานของทั้งสองหลอด (เท่ากัน) ในแต่ละรอบ แล้วบันทึกกระแสร่วม
สมการควบคุม
หลอดอนุกรมใช้กระแสร่วมกัน — P = I²·R
หลอดอนุกรมพากระแสเดียวกัน I = E/(2R) แต่หลอดแต่ละดวงได้แรงดันรวมเพียงครึ่งเดียว เพราะกำลังคือ I²R โดยมีกระแสน้อยกว่าที่หลอดเดี่ยวจะดึง หลอดแต่ละดวงในอนุกรมจึงหรี่กว่า
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ R_total = 2R แล้วหา I = E/R_total โดยใช้ E = 9 V เทียบกับตาราง
- จงเทียบกระแสนี้กับกระแสของหลอดเดี่ยวความต้านทานเดียวกันในการทดลอง switched-lamp อธิบายว่าทำไมการเพิ่มหลอดที่สองแบบอนุกรมจึงลดกระแสลงครึ่งหนึ่งพอดี และทำไมกำลังของแต่ละหลอดจึงเหลือหนึ่งในสี่ ไม่ใช่ครึ่งหนึ่ง เพราะ P = I²R ขึ้นกับกำลังสองของกระแส
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- ถ้าหลอดสองดวงมีความต้านทานต่างกัน ทั้งคู่จะสว่างเท่ากันหรือไม่ จงใช้ P = I²R (I เท่ากันทั้งคู่ แต่ R ต่างกัน) ทำนายว่าดวงใดจะสว่างกว่า
- ถ้าหลอดหนึ่งดวงในคู่อนุกรมนี้ขาด (ไส้หลอดขาด มีผลเป็นความต้านทานอนันต์) อีกดวงจะเป็นอย่างไร เทียบกับพฤติกรรมสวิตช์ของการทดลอง short-a-bulb
- 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
- ยินดีต้อนรับสู่หลอดอนุกรม
- เลือกหลอดดวงแรก
- กดเล่น
- ทั้งคู่หรี่ลง
- เปิดแผงคุณสมบัติ
- ทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ