Spanningsdeler: de bron verdelen

Een educatief simulatiespel. Weerstanden in serie over een bron voeren één stroom, dus krijgt elk een deel van de spanning naar verhouding van zijn weerstand. Voorspel een uitgangsspanning, de weerstand die een uitgang vastlegt, de uitgang van een lichtsensor, de weerstand van een thermistor en een knooppunt in een ketting van drie.

SpanningsdelersSensoren

SPANNINGSDELER

De spanning verdelen

Klaar
Zet JavaScript aan om de bron op te draaien. De uitleg en het uitgewerkte voorbeeld blijven leesbaar.
Stroom IElektronen (−), de andere kant opPotentiaal langs de kettingJe voorspelling
SpanningsdelerV_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂)

Tijd

0.00 s

t

Bron

— V

V_supply

Stroom

— mA

I = V ÷ (R₁ + R₂)

Uitgang

— V

V_out

Voorspel voordat je start

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

Voorspel uitgangen en ontwerp delers.

Missiescore—

Elk antwoord moet binnen 2 % liggen: 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 Spanningsdeler

  1. Kies een test en lees op de kaart de bron en de ketting.
  2. Gebruik V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂), of herschrijf naar R₂; in een langere ketting tel je alles onder het knooppunt op.
  3. Typ je voorspelling en druk op Start. De bron stijgt en de voltmeter volgt de uitgang.
  4. Vergelijk de voltmeter en de potentiaalgrafiek met je oranje voorspelling.

Spanningsdelers

Weerstanden in serie voeren dezelfde stroom, dus is de spanning over elk V = I·R: de bron wordt verdeeld naar verhouding van de weerstanden. Neem je de uitgang over de onderste weerstand, dan heb je een spanningsdeler, V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂), een kleiner, gekozen deel van de bron. Herschreven, R₂ = R₁·V_out ÷ (V − V_out), ontwerp je er een. Zet een sensor in de ketting en de uitgang volgt de omgeving: een lichtgevoelige weerstand (LDR) zakt bij fel licht tot ongeveer 1 kΩ, dus onder een vaste weerstand daalt zijn uitgang als het licht toeneemt, en de weerstand van een thermistor verandert met de temperatuur. Langs de ketting daalt de potentiaal recht evenredig met de doorlopen weerstand, dus is de spanning van een knooppunt die van de bron maal het deel van de weerstand eronder. Een ideale voltmeter neemt geen stroom op, dus meet hij zonder de verdeling te veranderen.

Een gericht leermodel

De weerstanden zijn vast, en elke sensor is een vaste weerstand op het moment van zijn test; de draden zijn ideaal en de voltmeter neemt geen stroom op. De bron stijgt in 2 s gelijkmatig van 0 naar haar spanning en blijft 1 s, en de stroom is meteen constant. Weerstanden staan in kΩ, dus komt de stroom V ÷ R uit in mA. De elektronenstippen bewegen met een snelheid die bij de stroom past, niet met de echte driftsnelheid. Antwoorden binnen 2 % zijn goed.

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