Voltmetertur: spenning mellom to punkter

Et pedagogisk simuleringsspill. En strømkrets blir et landskap: batterier er bakker opp, motstander og lyspærer bakker ned, og ledninger holder seg flate. Sett den røde og den svarte proben på to punkter og forutsi hva voltmeteret viser.

SpenningÅ bruke et voltmeter

VOLTMETERTUR

Probene feil vei

Klar
Slå på JavaScript for å gå med probene rundt kretsen. Instruksjonene og det løste eksempelet kan fortsatt leses.
Strøm IElektroner (−), motsatt veiRød probe; den svarte proben er mørkForutsigelsen din
Å lese av et voltmeterV = V_red − V_black

Tid

0.00 s

t

Voltmeterets måling

— V

V_red − V_black

Potensial ved den røde proben

— V

V_red

Potensial ved den svarte proben

— V

V_black

Strøm

— A

I

Forutsi før du starter

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

Forutsi hva voltmeteret viser.

Oppdragspoeng—

Hvert svar må være innenfor 2 % (innenfor 0,05 V for en måling på 0): 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 Voltmetertur

  1. Velg en test og les på kortet hvordan kretsen er og hvor probene skal.
  2. Følg potensialet rundt kretsen: opp gjennom batterier, I·R ned gjennom motstander, flatt langs ledninger.
  3. Skriv inn spådommen din og trykk på Start. Probene går til punktene sine, og måleren viser rød minus svart.
  4. Sammenlign målingen og landskapet med den oransje spådommen din.

Spenning ligger mellom to punkter

Hvert punkt i en strømkrets har et potensial, og en spenning er alltid forskjellen mellom to av dem. Derfor har et voltmeter to prober: det viser potensialet ved den røde proben minus potensialet ved den svarte, V = V_red − V_black, så å bytte probene snur fortegnet. Å gå rundt en krets er som å gå i et landskap: et batteri er en bakke som løfter deg med spenningen sin, hver motstand eller lyspære er en bakke ned med I·R, og en ledning er flatt terreng, fordi den ikke har motstand. Uansett hvordan du går, kommer du tilbake dit du startet, så oppoverbakkene og nedoverbakkene utligner hverandre. En åpen bryter stopper strømmen; uten strøm faller ingenting over pæra, så hele batterispenningen ligger over bruddet. Batterier koblet pluss mot pluss skyver mot hverandre, og det minste tar spenningen sin bort fra det største.

En avgrenset læringsmodell

Batterier, ledninger og voltmeteret er ideelle: batteriene holder spenningen sin ved enhver strøm, ledningene har ingen motstand, og måleren tar ingen strøm, så målingen endrer ingenting. Motstandene og pæra er faste motstander, og strømmen er straks konstant. Potensialet er 0 V ved batteriets minuspol; det stiger i hvert batteri, faller med I·R i hver motstand, og en åpen bryter tar det som blir igjen. Probene går til punktene sine i løpet av 2 s, og måleren viser så snart begge berører. Elektronprikkene beveger seg med en fart som følger strømmen, ikke med den virkelige driftfarten. Svar innenfor 2 % er riktige; en måling på 0 må være innenfor 0,05 V.

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