Sikringstest: Ohms lov når sin grænse

Et pædagogisk simuleringsspil. En spændingskilde skrues op gennem en sikring, hvis tråd gløder varmere, jo større strømmen er, og smelter i det øjeblik, strømmen når mærkeværdien. Forudsig strømmen i en elkedel, den mindste resistans for en sikring på 2 A, strømmen gennem våd hud, den største spænding over en modstand på 0,1 A og en kortslutning.

Ohms lovSikringer

SIKRINGSTEST

En elkedel

Klar
Slå JavaScript til for at teste sikringen. Instruktionerne og det løste eksempel kan stadig læses.
Strøm IElektroner (−), den modsatte vejSikringstråden, der bliver varm med strømmenDin forudsigelse
Ohms lovI = V ÷ R

Tid

0.00 s

t

Kilde

— V

V_supply

Strøm

— A

I = V ÷ R

Belastning på sikringen

— %

I ÷ I_fuse

Forudsig, før du starter

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

Forudsig strømmene, og find grænserne.

Missionspoint—

En forudsigelse inden for 2 % giver 100 point; en grænse skal holde med højst 2 % margin. Rigtigt i første forsøg giver 50 ekstra. Et forsøg tæller, så snart det starter.

✓ Rigtigt svar① I første forsøg

Sådan spiller du Sikringstest

  1. Vælg en test, og læs kilden, belastningen og sikringen på kortet.
  2. Brug I = V ÷ R, R = V ÷ I eller V = I·R; for en grænse sætter du strømmen præcis lig med sikringens mærkeværdi.
  3. Skriv din forudsigelse, og tryk på Start. Kilden skrues op, sikringen bliver varm og holder eller smelter.
  4. Sammenlign amperemeteret, sikringen og grafen med din orange forudsigelse.

Ohms lov og sikringer

Ohms lov, I = V ÷ R, siger, hvor meget strøm en spænding driver gennem en resistans, og den strøm varmer hver ledning, den løber igennem. En sikring er en bevidst tynd tråd i kredsen: når strømmen når mærkeværdien, smelter den og afbryder kredsen, før ledningerne bliver overophedede. Derfor sætter en sikring grænser. På en spændingskilde på 12 V tillader en sikring på 2 A intet under 6 Ω, og en modstand, der tåler 0,1 A, tåler højst 0,1 × 47 = 4,7 V. Jo mindre resistansen er, desto større er strømmen: forbind et batteris poler med en tyk ledning, så holder kun dets lille indre resistans strømmen tilbage, og hundredvis af ampere kan løbe. En sikring beskytter ledningerne, ikke mennesker: gennem våd hud driver 230 V nogle hundrede milliampere, alt for lidt til at smelte en sikring på 13 A, men nok til at stoppe et hjerte; derfor har boliger også fejlstrømsafbrydere.

En afgrænset læringsmodel

Alle resistanser er faste, ledningerne og amperemeteret er ideelle, og et batteris indre resistans regnes kun med, hvor den er oplyst. Kilden skrues jævnt op fra 0 til sin spænding over 2 s; sikringen smelter i præcis det øjeblik, strømmen når mærkeværdien (en strøm op til 0,05 % over tæller som at holde), og en sikring, der holder, følges i 1 s mere. Virkelige sikringer er lidt om at smelte og kan tåle en lille overbelastning et stykke tid. Det er undervisningsværdier, ikke sikkerhedsgrænser: test aldrig på elnettet eller på huden. Elektronprikkerne bevæger sig med en fart, der følger strømmen, ikke med den virkelige driftshastighed. Svar inden for 2 % er rigtige; en grænse skal holde med højst 2 % margin.

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