Emne · 16 spil
Et batteri løfter ladning op til et højere potential, og ladningen strømmer ned igen gennem kredsen. En spænding måles altid mellem to punkter: V = V_rød − V_sort.
SPIL NU · 102
Batterier efter hinanden lægger deres spændinger sammen, et vendt batteri trækker sin fra, og batterier ved siden af hinanden giver spændingen fra ét. Et batteri giver hver coulomb, det flytter, V joule: W = Q·V. Stabl, vend, læg side om side, tænd en pære, og tæl batterier.
SPIL NU · 103
Et voltmeter viser potentialet ved den røde probe minus potentialet ved den sorte probe: V = V_red − V_black. Byt proberne, prøv en åben afbryder og en almindelig ledning, find spændingen ved et knudepunkt, og sæt to batterier mod hinanden.
SPIL NU · 104
Strøm er den ladning, der går gennem et tværsnit af ledningen hvert sekund: I = Q ÷ t, og én ampere er én coulomb per sekund, omkring 6 × 10¹⁸ elektroner. Tæl ladningen ved porten, omregn minutter og timer til sekunder, og tag tid på en langsom strøm.
SPIL NU · 105
Elektroner sitrer med omkring en million meter i sekundet, men kravler langs en ledning som snegle: I = n·e·A·v_d giver under en tiendedel millimeter i sekundet for 1 A i kobber. Alligevel lyser en lampe med det samme, fordi signalet løber langs ledningen med 2 × 10⁸ m/s.
SPIL NU · 106
Resistansen i en ledning vokser med længden og falder med tværsnittet: R = ρ·L ÷ A. Dobbelt længde fordobler R, dobbelt diameter giver en fjerdedel, og at strække en ledning til dobbelt længde gør R fire gange så stor. Rul ud, stræk og klip en spole til.
SPIL NU · 107
Et metal giver mere modstand, jo varmere det bliver: R = R₀·(1 + α·(T − T₀)). En glødetråd ved 2500 °C har tolv gange sin kolde resistans, så en pære trækker et strømstød, når den tændes, og en platintråd bliver et termometer. Varm op, få den til at gløde, og aflæs temperaturen.
SPIL NU · 108
For en fast modstand vokser strømmen proportionalt med spændingen: V = I·R, en ret linje gennem origo på en I–U-graf. Find en strøm, en resistans eller en spænding ud fra de to andre, aflæs en linje, og vælg den modstand, der holder en lysdiode på 20 mA.
SPIL NU · 109
I = V ÷ R bestemmer hver strøm her, og en sikring smelter, så snart strømmen når mærkeværdien. Find strømmen i en elkedel, den mindste resistans en sikring tåler, hvorfor en sikring ikke beskytter et menneske, den største spænding en modstand tåler, og den enorme strøm i en kortslutning.
SPIL NU · 110
I en serieforbindelse er der kun én vej, så den samme strøm løber gennem hver pære, og resistanserne lægges sammen: R = R₁ + R₂ + …. Find strømmen, den samlede resistans, én pæres andel af spændingen, hvorfor en fjerde pære gør dem alle svagere, og hvor mange julelys elnettet kræver.
SPIL NU · 111
To modstande i serie deler kilden i forhold til deres resistanser: V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂). Find en udgangsspænding, design en deler til 5 V, aflæs en lyssensor og en termistor, og find spændingen midt i en kæde på tre.
SPIL NU · 112
Parallelle grene får hver fuld spænding: strømmene lægges sammen, og den samlede resistans falder, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Find en samlet resistans og en hovedstrøm, se hvorfor de andre lamper bliver ved med at lyse, når én tages ud, vælg en modstand, og tæl de lamper, en sikring tillader.
SPIL NU · 113
Strøm bliver aldrig brugt op i et knudepunkt: det, der løber ind, løber ud, I = I₁ + I₂ + …. Parallelle grene deler én spænding, så den mindste resistans får den største del. Find en manglende strøm, del en strøm, læg grenene sammen, se hvorfor en ny gren ikke ændrer den gamle, og design en shunt.
SPIL NU · 114
Effekt er, hvor hurtigt en pære omsætter elektrisk energi til lys og varme: P = V·I = I²·R = V² ÷ R. Mærkningen fastlægger kun dens resistans. Find en effekt, en pæres resistans, hvad to pærer i serie giver, hvorfor pæren på 60 W vinder ved siden af en på 100 W, og hvad halv spænding gør.
SPIL NU · 115
Den samme effekt kan sendes som en stor strøm ved lav spænding eller en lille strøm ved høj spænding, og ledningens opvarmning vokser med kvadratet på strømmen: P_loss = I²·R. Find tabet ved to spændinger, design en ledning, der taber 1 %, opvarm en ledning, og dimensionér en varmeovn i huset.
SPIL NU · 116
Den energi, en elkedel leverer, er dens effekt gange tiden, E = P·t, og vandet skal bruge m·c·ΔT for at blive varmt. Lad en elkedel løbe mod din forudsagte tid, find den energi, den bruger, se hvad varmetab gør, vælg en effekt og se, hvorfor en elkedel i udlandet tager fire gange så lang tid.
SPIL NU · 117
Kilowatttimen på elregningen er ikke en effekt, men en energi: 1 kW i 1 h, eller 3600 kJ. Find energien for en lampe, hvad en måned på standby koster, en powerbank i kilojoule, hvad en LED-pære sparer på 1000 timer og hvor meget energi et mobilbatteri rummer.
11 spil
Position, hastighed, acceleration og tyngdekraft.
2 spil
Enheder, SI-præfikser og videnskabelig notation.
3 spil
Isolér en størrelse: omvendte regneoperationer og enhedskontrol.
3 spil
Vektoraddition, forskydning og kræfter.
3 spil
Retvinklede trekanter, omvendte funktioner og enhedscirklen.
3 spil
Vandret og skråt kast: to bevægelser på én gang.
3 spil
Jævn cirkelbevægelse, vinkelhastighed og centripetalkraft.
3 spil
Newtons gravitationslov, tyngde, baner og Keplers love.
3 spil
Kraftligevægt, snorkraft i kabler, kraftmoment og understøtningskræfter.
5 spil
Kraftmoment, arm, væltning og vinkelacceleration.
3 spil
Massemidtpunkt, balancepunkter, sammensatte genstande og væltning.
9 spil
Densitet, opdrift, at flyde, tryk under vand og lufttryk.
3 spil
Strømning, Bernoullis princip, stråler, rør og løft.
10 spil
Amplitude, periode, frekvens, penduler, fjedre, energi og resonans.
27 spil
Hvad en bølge er, amplitude, bølgelængde, frekvens, periode og lyd.
10 spil
Elektrisk ladning, elektroner og kræfter mellem ladninger.