วงจรไฟฟ้า

ลัดวงจรหลอดไฟ

ปิดสวิตช์เพื่อลัดวงจรหลอด B หลอด A จะได้รับแรงดันเต็มและสว่างขึ้น

ลัดวงจรหลอดไฟ — การจำลองวงจรไฟฟ้าแบบโต้ตอบ ปิดสวิตช์เพื่อลัดวงจรหลอด B หลอด A จะได้รับแรงดันเต็มและสว่างขึ้น ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ

การลัดวงจรสาขา

การปิดสวิตช์คร่อมหลอดไฟจะข้ามมันด้วยเส้นทางความต้านทานเกือบศูนย์

การลัดวงจรในอุดมคติดึงแรงดันคร่อมหลอด B ลงเหลือ ~0 ในขณะที่หลอด A ได้รับแรงดันจ่ายมากขึ้นและสว่างขึ้น

• ลัดวงจร ≈ 0 Ω เส้นทางอ้อม
• กระแสไฟฟ้าเลือกเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำ

สรุปการสืบสวน

วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ

บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้

คำถามขับเคลื่อน

หลอดสองดวง (lampA, lampB) ต่ออนุกรม สวิตช์ที่ขนานคร่อม lampB เปิดอยู่ในตอนแรก ถ้าปิดมัน — สร้างทางลัดความต้านทานศูนย์รอบ lampB — ความสว่างของ lampA เป็นอย่างไร

คำทำนายที่ต้องชั่งใจ

• lampA หรี่ลงเมื่อปิดสวิตช์
• ความสว่าง lampA ไม่เปลี่ยน
• การปิดสวิตช์อ้อม lampB lampA จึงได้กระแสวงจรเต็ม — มันสว่างขึ้น

บทบาทของตัวแปร

สิ่งที่คุณตั้ง:

• สถานะสวิตช์ (0 = เปิด, 1 = ปิด)

สิ่งที่คุณวัด:

• กระแส lampA I (A)

การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ short-a-bulb แล้วกดรีเซ็ต ทั้งสองหลอดเริ่มความต้านทานเท่ากัน (100 Ω) สวิตช์เริ่มเปิด
2. เปิดค่าแสดงกระแสที่ทั้งสองหลอด
3. บันทึกกระแส lampA ขณะสวิตช์เปิด แล้วปิดสวิตช์และบันทึกอีกครั้ง

สมการควบคุม

การลัดกิ่งวงจร — V = I·R

เส้นทางความต้านทานศูนย์ที่ขนานกับองค์ประกอบใด พากระแสแทนองค์ประกอบนั้น (กระแสไปตามเส้นทางความต้านทานต่ำสุด) มีผลเหมือนถอดมันออกจากวงจร — เรียกว่าการ “ลัด” องค์ประกอบ

สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด

• เมื่อสวิตช์เปิด หลอดทั้งสองต่ออนุกรม: I = E/(2R) โดยใช้ E = 9 V, R = 100 Ω เมื่อปิด สวิตช์ 0 Ω ทำลัดวงจร lampB (100 Ω) เหลือเพียง lampA: I = E/R
• อธิบายว่าเหตุใดเส้นทางความต้านทานศูนย์ที่ขนานกับ lampB จึงพากระแสทั้งหมด เหลือกระแสศูนย์ผ่าน lampB เองเมื่อสวิตช์ปิด

สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ

• กำลังของ lampA เพิ่มสี่เท่าเมื่อปิดสวิตช์ กระแสเพิ่มสองเท่า และ P = I²R ขึ้นกับกำลังสองของมัน (เหตุผลเดียวกับ switched-lamp) กำลังส่วนเกินนั้นมาจากไหน แบตเตอรี่ทำงานหนักเท่ากันทั้งสองกรณีหรือไม่
• สวิตช์จริงมีความต้านทานจิ๋วที่ไม่เป็นศูนย์เมื่อปิด มันจะเปลี่ยนผลเชิงคุณภาพที่นี่ (lampA สว่างขึ้น) หรือเปลี่ยนแค่ตัวเลข

• 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

1. ยินดีต้อนรับสู่ การลัดวงจรหลอดไฟ A
2. เลือกหลอดไฟ A
3. กดเล่น
4. ข้ามหลอดไฟ
5. เปิดแผงคุณสมบัติ
6. คุณทำได้แล้ว!

เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ

เปิดห้องแล็บโต้ตอบ →

ดาวน์โหลดใบงาน →

กฎวงจรของเคิร์ชฮอฟ