Ohms lab: strøm, spenning og resistans

Et pedagogisk simuleringsspill. En spenningskilde skrus opp over en motstand mens et amperemeter og et voltmeter følger med og I–U-diagrammet tegner seg selv, en rett linje gjennom origo. Forutsi en strøm, en resistans, spenningen for en strøm, en strøm fra diagrammet og motstanden for en lysdiode.

Ohms lovI–U-diagram

OHMS LAB

Finn strømmen

Klar
Slå på JavaScript for å skru opp spenningskilden. Instruksjonene og det løste eksempelet kan fortsatt leses.
Strøm IElektroner (−), motsatt veiVoltmeter og amperemeterForutsigelsen din
Ohms lovV = I·R

Tid

0.00 s

t

Kilde

— V

V_supply

Over motstanden

— V

V = I·R

Strøm

— A

I = V ÷ R

Forutsi før du starter

Skriv inn spådommen din for å gjøre forsøket klart. Start er av til det finnes et svar.

Forutsi strømmer, resistanser og spenninger.

Oppdragspoeng—

Hvert svar må være innenfor 2 %: hvert gir 100 poeng. Riktig på første forsøk gir 50 ekstra. Et forsøk teller så snart det starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Ohms lab

  1. Velg en test og les kilden, motstanden eller måleravlesningene på kortet.
  2. Bruk V = I·R, I = V ÷ R eller R = V ÷ I; for lysdioden trekker du først fra dens 2,0 V.
  3. Skriv inn spådommen din og trykk på Start. Kilden skrus opp, målerne følger med og I–U-diagrammet tegner seg selv.
  4. Sammenlign målerne og grafen med den oransje spådommen din.

Strøm, spenning og resistans

En spenning driver ladning rundt en krets, og en motstand bremser den. For en fast motstand ved jevn temperatur gir dobbel spenning dobbel strøm: strømmen er proporsjonal med spenningen, og konstanten som knytter dem sammen, er resistansen, V = I·R. Denne ene regelen gir tre former, I = V ÷ R, R = V ÷ I og V = I·R, så to av størrelsene gir den tredje. Tegnet som strøm mot spenning gir en motstand en rett linje gjennom origo med stigningstall 1 ÷ R: en bratt linje er en liten resistans. Ikke alt følger Ohms lov. En lysdiode slipper nesten ingen strøm gjennom før spenningen når omtrent 2 V, og holder så den spenningen mens strømmen øker; derfor trenger den en motstand i serie som bestemmer strømmen, og motstanden får den spenningen lysdioden lar være igjen.

En avgrenset læringsmodell

Motstandene er faste, så I–U-diagrammene deres er rette linjer gjennom origo, og strømmen er straks jevn. Kilden skrus jevnt opp fra 0 til innstilt spenning over 2 s og holder den i 1 s; målerne er ideelle, og ledningene har ingen resistans. Lysdioden er ideell: ingen strøm under 2,0 V, deretter et fast spenningsfall på 2,0 V (virkelige lysdioder varierer). Elektronprikkene beveger seg med en fart som følger strømmen, ikke med den virkelige driftfarten. Svar innenfor 2 % er riktige.

Når du bytter språk, beholdes forsøket, forutsigelsen, forsøkene og forløpet.