Електричні кола

Послідовні резистори

Той самий струм, поділена напруга (дільник напруги).

Послідовні резистори — інтерактивне моделювання: Електричні кола. Той самий струм, поділена напруга (дільник напруги). Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.

Послідовні резистори

Резистори послідовно ділять один струм, але поділяють напругу живлення — дільник напруги.

Заряд тече одним шляхом, тож кожен послідовний елемент несе той самий струм. Кожен резистор падає часткою сумарної напруги, пропорційною його опору.

• I однаковий через кожний резистор
• V_total = V₁ + V₂

Короткий опис дослідження

Сплануйте запитання, перш ніж відкрити лабораторію

Короткий відповідає передрендереній сторінці: рушійне запитання, конкуруючі прогнози, ролі змінних, керівні закони, установка, аналіз і підсилення лишаються видимими та в цьому порядку.

Рушійне запитання

Два резистори з'єднані послідовно (один за одним) на батареї 12 V. Якщо збільшити значення другого резистора, чи тече той самий струм через обидва?

Прогнози для зважування

• Ні — струм ділиться між двома резисторами.
• Так — послідовні компоненти ділять точно один струм, які б не були їхні опори.
• Струм через кожен резистор задається незалежно його власним опором.

Ролі змінних

Що ви задаєте:

• Резистор R2 (Ω)

Що ви вимірюєте:

• Загальний опір R_total (Ω)
• Струм I (A)

Як проходить дослідження

1. Відкрийте пресет послідовних резисторів та натисніть «Скинути». R1 = 100 Ω фіксований; батарея дає 12 V.
2. Увімкніть показ струму на обох резисторах.
3. Задайте значення R2 для кожного заміру та запишіть (єдиний, спільний) струм кола.

Керівне рівняння

Послідовний опір — V = I·R

Резистори послідовно додаються прямо: R_total = R1 + R2 + … Оскільки існує лише один шлях струму, той самий струм I = E/R_total тече через кожен компонент.

Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити

• Для одного заміру обчисліть R_total = R1 + R2, потім I = E/R_total з E = 12 V, R1 = 100 Ω. Порівняйте з таблицею.
• Підтвердьте з моделювання, що показ струму однаковий на R1 і на R2. Поясніть, чому послідовні компоненти мусять ділити точно один струм (заряду немає куди більше йти).

Де це трапляється за межами лабораторії

• Оскільки обидва резистори ділять той самий струм, більший резистор отримує більшу частку з 12 V. Поясніть, чому V = IR означає, що напруга ділиться пропорційно опорам у послідовному колі.
• Старі різдвяні гірлянди з'єднували послідовно: якщо одна лампа перегоряла, вся гірлянда гасла. Поясніть чому, використовуючи знання про послідовний струм.

• 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. Вітаємо в послідовних резисторах
2. Виберіть перший резистор
3. Натисніть «Запустити»
4. Поділена напруга
5. Відкрийте панель властивостей
6. У вас вийшло!

Відкрийте інтерактивне моделювання, щоб зібрати сцену, натиснути «Запустити» та дослідити з живими вимірюваннями й керованим заняттям.

Відкрити інтерактивну лабораторію →

Завантажити лабораторний аркуш →

Закон Ома