Pærers lysstyrke: effekten, ikke mærkatet

Et pædagogisk simuleringsspil. En pæres lysstyrke følger den effekt, den faktisk tager, P = V·I = I²·R = V² ÷ R, ikke wattene på mærkatet. Forudsig en effekt, en pæres resistans ud fra mærkningen, to pærer i serie, en pære på 60 W sammen med en på 100 W og en pære på halv spænding.

Elektrisk effektMærkeværdier

PÆRERS LYSSTYRKE

Volt gange ampere

Klar
Slå JavaScript til for at tænde pærerne. Instruktionerne og det løste eksempel kan stadig læses.
Strøm IElektroner (−), den modsatte vejPærens lys, efter dens effektDin forudsigelse
Elektrisk effektP = V·I = I²·R = V² ÷ R

Tid

0.00 s

t

Kilde

— V

V

Strøm

— A

I = V ÷ R

Effekt i første pære

— W

P = I²·R

Forudsig, før du starter

Skriv din forudsigelse for at gøre forsøget klar. Start er slået fra, indtil der er et svar.

Forudsig den effekt, hver pære faktisk tager.

Missionspoint—

Hvert svar skal være inden for 2 %: hvert giver 100 point. Rigtigt i første forsøg giver 50 ekstra. Et forsøg tæller, så snart det starter.

✓ Rigtigt svar① I første forsøg

Sådan spiller du Pærers lysstyrke

  1. Vælg en test, og læs pærerne og kilden på kortet.
  2. Brug P = V·I, P = I²·R eller P = V² ÷ R; omsæt en mærkning til resistans med R = V² ÷ P.
  3. Skriv din forudsigelse, og tryk på Start. Kilden stiger, og hver pære lyser med sin egen effekt.
  4. Sammenlign wattmetrene og søjlerne med din orange forudsigelse.

Elektrisk effekt

Effekt er, hvor hurtigt elektrisk energi omsættes til lys og varme, målt i watt (joule pr. sekund): P = V·I. Med Ohms lov kan den skrives P = I²·R eller P = V² ÷ R. En pæres mærkat, som 60 W ved 230 V, fortæller, hvilken effekt den tager ved den spænding, og fastlægger dermed dens resistans, R = V² ÷ P = 882 Ω. På en anden spænding eller i en anden kreds tager den en anden effekt: halv spænding giver en fjerdedel af effekten, og to pærer i serie deler spændingen, så hver tager langt mindre end sit mærkat. I serie løber den samme strøm gennem begge, så den med den største resistans, pæren med den laveste mærkeeffekt, tager mest: en pære på 60 W lyser stærkere end en pære på 100 W ved siden af. Lysstyrken følger den effekt, der faktisk tages, ikke tallet på glasset.

En afgrænset læringsmodel

Pærerne beholder den resistans, mærkningen giver (resistansen i en virkelig glødetråd stiger, når den bliver varm, så en kold pære trækker mere), og ledningerne og målerne er ideelle. Kilden stiger jævnt fra 0 over 2 s og holder i 1 s. Lyset følger hver pæres effekt på en fast skala: fuldt lys ved 100 W. Elektronprikkerne bevæger sig med en fart, der følger strømmen, ikke med den virkelige driftshastighed. Svar inden for 2 % er rigtige.

Når du skifter sprog, bevares forsøget, forudsigelsen, forsøgene og forløbet.