วงจรไฟฟ้า
แดมเมอร์ (รีโอสแตต + หลอดไฟ)
ลากตัวเลื่อนของรีโอสแตตเพื่อเปลี่ยนความต้านทาน แล้วดูหลอดไฟสว่างขึ้นหรือหรี่ลง
แดมเมอร์ (รีโอสแตต + หลอดไฟ) — การจำลองวงจรไฟฟ้าแบบโต้ตอบ ลากตัวเลื่อนของรีโอสแตตเพื่อเปลี่ยนความต้านทาน แล้วดูหลอดไฟสว่างขึ้นหรือหรี่ลง ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
ความต้านทานผันแปร
รีโอสแตตที่ต่ออนุกรมทำหน้าที่เป็นตัวหรี่ไฟ: ความต้านทานมากขึ้นหมายถึงกระแสน้อยลงและหลอดไฟหรี่ลง
แกนเลื่อนของรีโอสแตตเปลี่ยนความต้านทานในวงจร กระแสรวมลดลงเมื่อ R_rheostat เพิ่มขึ้น
- I = ε / R_total
- P_lamp = I²·R_lamp
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
รีโอสแตต (ตัวต้านทานปรับได้) ต่ออนุกรมกับหลอดไฟ เมื่อเลื่อนรีโอสแตตไปทางความต้านทานสูงขึ้น กระแสของหลอดไฟจะเพิ่มหรือลด
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- กระแสเพิ่มขึ้นเมื่อความต้านทานรีโอสแตตเพิ่ม
- กระแสลดลงเมื่อความต้านทานรีโอสแตตเพิ่ม — ความต้านทานอนุกรมรวมมากขึ้นยิ่งกระแสน้อยลง
- กระแสไม่ขึ้นกับค่าที่ตั้งของรีโอสแตต
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- ความต้านทานรีโอสแตต R_rh (Ω)
สิ่งที่คุณวัด:
- กระแสของหลอดไฟ I (A)
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ dimmer แล้วกดรีเซ็ต หลอดไฟตายตัวที่ 100 Ω แบตเตอรี่จ่าย 9 V
- เปิดค่าแสดงกระแสที่หลอดไฟ
- ตั้งความต้านทานของรีโอสแตตในแต่ละรอบแล้วบันทึกกระแสของหลอดไฟ
สมการควบคุม
รีโอสแตตเป็นความต้านทานอนุกรม — V = I·R
รีโอสแตตทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานอนุกรมปรับค่าได้: I = E/(R_lamp + R_rh) การเลื่อนไปทางความต้านทานสูงลดกระแสลงอย่างต่อเนื่อง หรี่ไฟอย่างนุ่มนวลแทนที่จะเปิดปิดสนิท
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ I = E/(R_lamp + R_rh) โดยใช้ E = 9 V, R_lamp = 100 Ω เทียบกับตาราง
- รีโอสแตตต่ออนุกรมกับหลอดไฟ จึงเป็นความสัมพันธ์เดียวกับ series-resistors — เว้นแต่ตอนนี้ “ตัวต้านทาน” หนึ่งตัวปรับได้ต่อเนื่อง อธิบายว่าเหตุใดการเลื่อนรีโอสแตตอย่างราบรื่นจึงหรี่หรือสว่างหลอดไฟอย่างต่อเนื่อง
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- ต่างจากดิมเมอร์ LED สมัยใหม่ (ที่สับพลังงานเปิด-ปิดเร็ว ๆ) ดิมเมอร์รีโอสแตตสูญเสียพลังงานเป็นความร้อนในตัวรีโอสแตตเอง ตามสัดส่วน I²R ของมันพอดี อธิบายว่าเหตุใดดิมเมอร์รีโอสแตตแบบเก่าจึงอุ่น
- รีโอสแตตนี้ตั้งได้ตั้งแต่ 0 Ω ถึง 100 Ω กระแสสูงสุดที่เป็นไปได้ (รีโอสแตตที่ 0 Ω) และต่ำสุดที่เป็นไปได้ (รีโอสแตตสูงสุด) คือเท่าใด ใช้สูตรของคุณตรวจทั้งสองขีด
- 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
- ยินดีต้อนรับสู่ ตัวหรี่ไฟ
- เลือกหลอดไฟ
- กดเล่น
- เลื่อนเพื่อหรี่ไฟ
- เปิดแผงคุณสมบัติ
- คุณทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ