Ohmin laboratorio: virta, jännite ja resistanssi

Opettavainen simulaatiopeli. Virtalähteen jännite nousee vastuksen yli, virta- ja jännitemittari seuraavat, ja I–U-kuvaaja piirtyy itsestään origon kautta kulkevaksi suoraksi. Ennusta virta, resistanssi, virran vaatima jännite, kuvaajasta luettu virta ja ledin vastus.

Ohmin lakiI–U-kuvaaja

OHMIN LABORATORIO

Selvitä virta

Valmis
Ota JavaScript käyttöön, jotta voit nostaa virtalähteen jännitettä. Ohjeet ja ratkaistu esimerkki ovat yhä luettavissa.
Virta IElektronit (−), toiseen suuntaanJännite- ja virtamittariEnnusteesi
Ohmin lakiV = I·R

Aika

0.00 s

t

Virtalähde

— V

V_supply

Vastuksen yli

— V

V = I·R

Virta

— A

I = V ÷ R

Ennusta ennen kuin aloitat

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

Ennusta virtoja, resistansseja ja jännitteitä.

Tehtävän pisteet—

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

✓ Oikea vastaus① Ensimmäisellä yrityksellä

Näin pelaat Ohmin laboratoriota

  1. Valitse testi ja lue kortilta virtalähde, vastus tai mittarien lukemat.
  2. Käytä kaavaa V = I·R, I = V ÷ R tai R = V ÷ I; vähennä ledin kohdalla ensin sen 2,0 V.
  3. Kirjoita ennusteesi ja paina Aloita. Jännite nousee, mittarit seuraavat ja I–U-kuvaaja piirtyy itsestään.
  4. Vertaa mittareita ja kuvaajaa oranssiin ennusteeseesi.

Virta, jännite ja resistanssi

Jännite työntää varausta virtapiirissä, ja vastus jarruttaa sitä. Vakiovastuksessa vakiolämpötilassa kaksinkertainen jännite antaa kaksinkertaisen virran: virta on suoraan verrannollinen jännitteeseen, ja niitä yhdistävä vakio on resistanssi, V = I·R. Tästä yhdestä säännöstä saadaan kolme muotoa, I = V ÷ R, R = V ÷ I ja V = I·R, joten kaksi suuretta antaa kolmannen. Kun virta piirretään jännitteen funktiona, vastus antaa origon kautta kulkevan suoran, jonka kulmakerroin on 1 ÷ R: jyrkkä suora tarkoittaa pientä resistanssia. Kaikki ei noudata Ohmin lakia. Ledi päästää tuskin lainkaan virtaa, kunnes sen jännite on noin 2 V, ja pitää sitten jännitteen samana virran kasvaessa; siksi se tarvitsee sarjaan vastuksen, joka asettaa sen virran, ja vastus saa sen jännitteen, jonka ledi jättää.

Rajattu oppimismalli

Vastukset ovat vakioita, joten niiden I–U-kuvaajat ovat origon kautta kulkevia suoria, ja virta on heti tasainen. Virtalähteen jännite nousee tasaisesti 0:sta asetettuun arvoon 2 s:ssa ja pysyy 1 s; mittarit ovat ihanteellisia, eikä johdoilla ole resistanssia. Ledi on ihanteellinen: ei virtaa alle 2,0 V:lla, sitten vakio 2,0 V:n jännitehäviö (todelliset ledit vaihtelevat). Elektronipisteet liikkuvat virtaan sopivalla nopeudella, eivät todellisella kulkeutumisnopeudella. 2 %:n tarkkuudella annetut vastaukset ovat oikein.

Kielen vaihtaminen säilyttää kokeen, ennusteen, yritykset ja ajon.