Lamppuketju: yksi reitti kaikille lampuille

Opettavainen simulaatiopeli. Sarjaan kytketyt lamput jakavat yhden reitin: jokaisen läpi kulkee sama virta, resistanssit lasketaan yhteen ja virtalähteen jännite jakautuu suhteessa. Ennusta virta, kokonaisresistanssi, yhden lampun jännite, neljännen lampun vaikutus ja pienin jouluvalojen määrä 230 V:lle.

SarjaankytkentäJännitteen jakautuminen

LAMPPUKETJU

Kolme lamppua

Valmis
Ota JavaScript käyttöön, jotta voit sytyttää ketjun. Ohjeet ja ratkaistu esimerkki ovat yhä luettavissa.
Virta IElektronit (−), toiseen suuntaanLampun hehku, tehon mukaanEnnusteesi
SarjaankytkentäR = R₁ + R₂ + …

Aika

0.00 s

t

Virtalähde

— V

V_supply

Virta

— A

I = V ÷ R

Yhden lampun yli

— V

V = I·R

Ennusta ennen kuin aloitat

Kirjoita ennusteesi valmistellaksesi kokeen. Aloita on pois käytöstä, kunnes vastaus on annettu.

Ennusta virta, resistanssi ja osuudet.

Tehtävän pisteet—

Jokaisen vastauksen on oltava 2 %:n tarkkuudella oikein ja jouluvalojen tasan pienin määrä: kukin tuo 100 pistettä. Oikein ensimmäisellä kokeella tuo 50 lisää. Koe lasketaan heti, kun se alkaa.

✓ Oikea vastaus① Ensimmäisellä yrityksellä

Näin pelaat Lamppuketjua

  1. Valitse testi ja lue kortilta lamput ja virtalähde.
  2. Laske resistanssit yhteen, selvitä yksi virta kaavalla I = V ÷ R ja kunkin lampun jännite kaavalla V = I·R.
  3. Kirjoita ennusteesi ja paina Aloita. Virtalähde nousee ja jokainen lamppu syttyy oman tehonsa mukaan.
  4. Vertaa virtamittaria, jännitemittaria ja pylväitä oranssiin ennusteeseesi.

Sarjaankytkentä

Sarjaankytkennässä komponentit ovat peräkkäin yhdellä reitillä, joten jokainen virtalähteestä lähtevä varaus kulkee jokaisen läpi: virta on sama kaikkialla piirissä. Jokainen lamppu jarruttaa varausta, joten niiden resistanssit lasketaan yhteen, R = R₁ + R₂ + …, ja lampun lisääminen pienentää aina virtaa ja himmentää kaikki lamput. Virtalähteen jännite jakautuu: jokainen lamppu saa V = I·R, resistanssiinsa suhteutetun osuuden, ja osuudet ovat yhteensä virtalähteen jännite. Siksi pienjännitteiset jouluvalot voivat toimia verkkovirralla, kun niitä on tarpeeksi sarjassa. Yhdellä reitillä on haittapuolensa: jos yksi lamppu palaa tai kierretään irti, piiri katkeaa ja kaikki lamput sammuvat.

Rajattu oppimismalli

Lamppujen resistanssit ovat vakioita (todellisen hehkulangan resistanssi kasvaa sen kuumetessa), johdot ja mittarit ovat ihanteellisia, ja virta on heti vakaa. Virtalähde nousee 2 s:ssa tasaisesti 0:sta jännitteeseensä ja pysyy 1 s. Hehku seuraa kunkin lampun tehoa kiinteällä asteikolla: täysi hehku 16 W:ssa 4 Ω:n ja 2–5 Ω:n lampuille ja 0,5 W:ssa (2,5 V, 0,2 A, 12,5 Ω) jouluvalolle. Jouluvalo palaa heti, kun sen jännite ylittää 2,5 V (0,05 %:n sisällä oleva jännite lasketaan kestäväksi). Elektronipisteet liikkuvat virtaan sopivalla nopeudella, eivät todellisella kulkeutumisnopeudella. 2 %:n tarkkuudella annetut vastaukset ovat oikein; jouluvaloissa vaaditaan tasan pienin kokonaisluku.

Kielen vaihtaminen säilyttää kokeen, ennusteen, yritykset ja ajon.