Lampjesketting: één weg voor alle lampjes

Een educatief simulatiespel. Lampjes in serie delen één weg: door elk gaat dezelfde stroom, de weerstanden tellen op en de spanning van de bron wordt naar verhouding verdeeld. Voorspel de stroom, de totale weerstand, de spanning over één lampje, wat een vierde lampje doet en het kleinste aantal kerstlampjes voor 230 V.

SerieschakelingenSpanning verdelen

LAMPJESKETTING

Drie lampjes

Klaar
Zet JavaScript aan om de ketting te laten branden. De uitleg en het uitgewerkte voorbeeld blijven leesbaar.
Stroom IElektronen (−), de andere kant opGloed van het lampje, volgens zijn vermogenJe voorspelling
SerieschakelingR = R₁ + R₂ + …

Tijd

0.00 s

t

Bron

— V

V_supply

Stroom

— A

I = V ÷ R

Over één lampje

— V

V = I·R

Voorspel voordat je start

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

Voorspel de stroom, de weerstand en de delen.

Missiescore—

Elk antwoord moet binnen 2 % liggen, en de kerstlampjes precies het kleinste aantal zijn: elk levert 100 punten op. In één keer goed levert 50 extra op. Een proef telt zodra hij begint.

✓ Goed antwoord① In één keer

Zo speel je Lampjesketting

  1. Kies een test en lees op de kaart de lampjes en de bron.
  2. Tel de weerstanden op, bepaal de ene stroom met I = V ÷ R en de spanning over elk lampje met V = I·R.
  3. Typ je voorspelling en druk op Start. De bron stijgt en elk lampje brandt volgens zijn eigen vermogen.
  4. Vergelijk de ampèremeter, de voltmeter en de staven met je oranje voorspelling.

Serieschakelingen

In een serieschakeling staan de onderdelen achter elkaar op één weg, dus gaat elke lading die de bron verlaat door elk ervan: de stroom is overal in de kring gelijk. Elk lampje remt de lading af, dus tellen hun weerstanden op, R = R₁ + R₂ + …, en een extra lampje verlaagt altijd de stroom en maakt alle lampjes zwakker. De spanning van de bron wordt verdeeld: elk lampje krijgt V = I·R, een deel naar verhouding van zijn weerstand, en de delen tellen op tot de spanning van de bron. Daarom kunnen kerstlampjes met een lage spanning op het lichtnet werken als er genoeg in serie staan. De enige weg heeft een nadeel: brandt een lampje door of wordt het losgedraaid, dan is de kring onderbroken en gaan alle lampjes uit.

Een gericht leermodel

De lampjes hebben vaste weerstanden (de weerstand van een echte gloeidraad stijgt als hij heet wordt), de draden en meters zijn ideaal en de stroom is meteen constant. De bron stijgt in 2 s gelijkmatig van 0 naar haar spanning en blijft 1 s. De gloed volgt het vermogen van elk lampje op een vaste schaal: volle gloed bij 16 W voor de lampjes van 4 Ω en van 2–5 Ω, en bij 0,5 W (2,5 V, 0,2 A, 12,5 Ω) voor een kerstlampje. Een kerstlampje brandt door zodra zijn spanning boven 2,5 V komt (een spanning binnen 0,05 % telt als houden). De elektronenstippen bewegen met een snelheid die bij de stroom past, niet met de echte driftsnelheid. Antwoorden binnen 2 % zijn goed; de kerstlampjes vragen precies het kleinste hele aantal.

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