Batterijtoren: spanningen optellen

Een educatief simulatiespel. Schuif batterijen in een houder, lees de voltmeter af en laat een lamp branden. Voorspel de spanning van batterijen in serie, met één omgekeerd en naast elkaar, de energie die een batterij aan de verplaatste lading geeft en het minste aantal batterijen voor 9 V.

SpanningBatterijen in serie

BATTERIJTOREN

Een stapel van vier

Klaar
Zet JavaScript aan om de batterijen te stapelen. De uitleg en het uitgewerkte voorbeeld blijven leesbaar.
Stroom I, van + naar −Elektronen (−), de andere kant opDradenJe voorspelling
SpanningV = ΣV_cell, W = Q·V

Tijd

0.00 s

t

Voltmeter

— V

V

Stroom door de lamp

— A

I = V ÷ R

Vermogen van de lamp

— W

P = V·I

Verplaatste lading

— C

Q = I·t

Voorspel voordat je start

Typ je voorspelling om de proef klaar te zetten. Start blijft uit tot er een antwoord is.

Voorspel de spanningen en de energie.

Missiescore—

Elk antwoord moet binnen 2 % zitten, en het aantal batterijen moet precies kloppen: elk levert 100 punten op. Goed bij de eerste proef geeft 50 extra. Een proef telt zodra hij begint.

✓ Goed antwoord① In één keer

Zo speel je Batterijtoren

  1. Kies een test en lees op de kaart welke batterijen hoe zitten.
  2. Tel spanningen in serie op, trek een omgekeerde batterij af, neem naast elkaar de spanning van één en gebruik W = Q·V voor de energie.
  3. Typ je voorspelling en druk op Start. De batterijen schuiven erin, de voltmeter wijst aan en de schakelaar sluit.
  4. Vergelijk de voltmeter, de lamp en de trap met je oranje voorspelling.

Spanning en batterijen

Een batterij tilt elke coulomb lading die erdoorheen gaat naar een hogere potentiaal, met haar spanning: een batterij van 1,5 V geeft elke coulomb 1,5 J. Zet je batterijen in serie, elke pluspool tegen de minpool van de volgende, dan tellen de stappen op als de treden van een trap; daarom werkt een zaklamp met vier batterijen van 1,5 V op 6 V. Draai je een batterij om, dan wordt ze een trede omlaag en heft ze een van de andere op. Zet je gelijke batterijen naast elkaar, dan verbinden ze allemaal dezelfde twee punten, dus blijft de spanning die van één batterij, al houden ze de stroom langer vol. De spanning van een batterij zegt hoeveel energie ze aan de verplaatste lading geeft: W = Q·V, dus een batterij van 9 V geeft elke coulomb 9 J. Batterijen zijn er alleen heel, dus om een spanning te halen rond je af naar de volgende batterij.

Een gericht leermodel

De batterijen zijn ideaal, zonder inwendige weerstand, dus hun spanning verandert niet met de stroom; de draden zijn ideaal, de voltmeter neemt geen stroom en de lamp is een vaste weerstand. De batterijen klikken in 2 s een voor een in de houder en tellen mee zodra ze er helemaal in zitten; de schakelaar sluit bij 2,5 s en de stroom is meteen constant. In de energietest is de schakelaar dicht van 1 s tot 3 s, met 0,25 A. De lamp brandt naar haar vermogen. De elektronenstippen bewegen met een snelheid evenredig met de stroom, niet met de echte driftsnelheid, die veel kleiner is. Antwoorden binnen 2 % zijn goed; het aantal batterijen moet precies kloppen.

Bij het wisselen van taal blijven je proef, voorspelling, pogingen en voortgang behouden.