Partitore di tensione: dividere l'alimentatore

Un gioco di simulazione educativo. Resistori in serie collegati a un alimentatore portano una sola corrente, quindi ognuno prende una parte della tensione proporzionale alla sua resistenza. Prevedi una tensione d'uscita, il resistore che fissa un'uscita, l'uscita di un sensore di luce, la resistenza di un termistore e un nodo in una catena di tre.

Partitori di tensioneSensori

PARTITORE DI TENSIONE

Dividere la tensione

Pronto
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Corrente IElettroni (−), nel verso oppostoPotenziale lungo la catenaLa tua previsione
Partitore di tensioneV_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂)

Tempo

0.00 s

t

Alimentatore

— V

V_supply

Corrente

— mA

I = V ÷ (R₁ + R₂)

Uscita

— V

V_out

Prevedi prima di avviare

Scrivi la tua previsione per preparare la prova. Avvia resta disattivato finché non c'è una risposta.

Prevedi le uscite e progetta partitori.

Punteggio della missione—

Ogni risposta deve essere entro il 2 %: ognuna vale 100 punti. Indovinare alla prima prova aggiunge 50. Una prova conta appena inizia.

✓ Risposta giusta① Al primo colpo

Come giocare a Partitore di tensione

  1. Scegli una prova e leggi sulla scheda l'alimentatore e la catena.
  2. Usa V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂), o ricava R₂; in una catena più lunga, somma tutto ciò che sta sotto il nodo.
  3. Scrivi la tua previsione e premi Avvia. L'alimentatore sale e il voltmetro segue l'uscita.
  4. Confronta il voltmetro e il grafico del potenziale con la tua previsione arancione.

I partitori di tensione

I resistori in serie portano la stessa corrente, quindi la tensione su ognuno è V = I·R: l'alimentatore si divide in proporzione alle resistenze. Prendendo l'uscita sul resistore in basso si ottiene un partitore di tensione, V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂), una frazione più piccola e scelta dell'alimentatore. Riscritta, R₂ = R₁·V_out ÷ (V − V_out) serve a progettarne uno. Metti un sensore nella catena e l'uscita segue l'ambiente: un fotoresistore (LDR) scende a circa 1 kΩ in piena luce, quindi sotto un resistore fisso la sua uscita cala quando la luce aumenta, e la resistenza di un termistore cambia con la temperatura. Lungo la catena il potenziale scende in linea retta con la resistenza percorsa, quindi la tensione di qualunque nodo è quella dell'alimentatore per la parte di resistenza che sta sotto. Un voltmetro ideale non assorbe corrente, quindi misura senza cambiare la divisione.

Un modello di apprendimento mirato

I resistori sono fissi, e ogni sensore è una resistenza fissa nel momento della sua prova; i fili sono ideali e il voltmetro non assorbe corrente. L'alimentatore sale in modo uniforme da 0 alla sua tensione in 2 s e resta 1 s, e la corrente è subito stabile. Le resistenze sono in kΩ, quindi la corrente V ÷ R risulta in mA. I punti degli elettroni si muovono a una velocità che segue la corrente, non alla vera velocità di deriva. Le risposte entro il 2 % sono giuste.

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