Dział · Liczba gier: 16
Bateria podnosi ładunek na wyższy potencjał, a ładunek spływa z powrotem przez obwód. Napięcie zawsze mierzy się między dwoma punktami: V = V_czerwona − V_czarna.
ZAGRAJ TERAZ · 102
Ogniwa jedno za drugim dodają swoje napięcia, odwrócone ogniwo odejmuje swoje, a ogniwa obok siebie dają napięcie jednego. Bateria daje każdemu przenoszonemu kulombowi V dżuli: W = Q·V. Układaj, odwracaj, stawiaj obok siebie, zapal żarówkę i policz ogniwa.
ZAGRAJ TERAZ · 103
Woltomierz pokazuje potencjał przy czerwonej sondzie minus potencjał przy czarnej sondzie: V = V_red − V_black. Zamień sondy, wypróbuj otwarty wyłącznik i zwykły przewód, znajdź napięcie w węźle i ustaw dwa ogniwa przeciwko sobie.
ZAGRAJ TERAZ · 104
Natężenie prądu to ładunek, który co sekundę przechodzi przez przekrój przewodu: I = Q ÷ t, a jeden amper to jeden kulomb na sekundę, około 6 × 10¹⁸ elektronów. Licz ładunek przy bramce, zamieniaj minuty i godziny na sekundy i mierz czas wolnego prądu.
ZAGRAJ TERAZ · 105
Elektrony drgają z prędkością około miliona metrów na sekundę, ale pełzną wzdłuż przewodu jak ślimaki: I = n·e·A·v_d daje dla 1 A w miedzi mniej niż jedną dziesiątą milimetra na sekundę. A jednak żarówka zapala się od razu, bo sygnał biegnie przewodem z prędkością 2 × 10⁸ m/s.
ZAGRAJ TERAZ · 106
Opór drutu rośnie z jego długością i maleje z polem przekroju: R = ρ·L ÷ A. Podwójna długość podwaja R, podwójna średnica daje jedną czwartą, a rozciągnięcie drutu do podwójnej długości zwiększa R czterokrotnie. Rozwijaj, rozciągaj i przytnij spiralę na miarę.
ZAGRAJ TERAZ · 107
Metal stawia tym większy opór, im bardziej jest gorący: R = R₀·(1 + α·(T − T₀)). Żarnik w 2500 °C ma dwanaście razy większy opór niż zimny, więc żarówka przy włączaniu pobiera udar prądu, a drut platynowy staje się termometrem. Podgrzej, rozżarz i odczytaj temperaturę.
ZAGRAJ TERAZ · 108
Dla stałego opornika natężenie prądu rośnie proporcjonalnie do napięcia: V = I·R, prosta przez początek układu na wykresie I–U. Znajdź prąd, opór lub napięcie z pozostałych dwóch, odczytaj prostą i wybierz opornik, który utrzyma diodę LED przy 20 mA.
ZAGRAJ TERAZ · 109
Każdy prąd wyznacza tu I = V ÷ R, a bezpiecznik topi się, gdy prąd osiąga jego wartość znamionową. Znajdź prąd czajnika, najmniejszy opór, który wytrzyma bezpiecznik, powód, dla którego bezpiecznik nie chroni człowieka, największe napięcie, jakie wytrzyma opornik, i ogromny prąd zwarcia.
ZAGRAJ TERAZ · 110
W połączeniu szeregowym jest tylko jedna droga, więc przez każdą żarówkę płynie ten sam prąd, a opory się dodają: R = R₁ + R₂ + …. Znajdź natężenie, opór zastępczy, napięcie na jednej żarówce, powód, dla którego czwarta żarówka przygasza wszystkie, i liczbę lampek potrzebną w sieci.
ZAGRAJ TERAZ · 111
Dwa oporniki połączone szeregowo dzielą napięcie zasilacza proporcjonalnie do swoich oporów: V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂). Znajdź napięcie wyjściowe, zaprojektuj dzielnik na 5 V, odczytaj czujnik światła i termistor oraz znajdź napięcie w środku łańcucha trzech.
ZAGRAJ TERAZ · 112
Gałęzie połączone równolegle dostają każda pełne napięcie: prądy się dodają, a opór zastępczy maleje, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Znajdź opór zastępczy i prąd główny, zobacz, dlaczego pozostałe lampy świecą, gdy jedną się wyjmie, wybierz opornik i policz lampy, na które pozwala wyłącznik.
ZAGRAJ TERAZ · 113
Prąd nigdy nie zużywa się w węźle: co wpływa, to wypływa, I = I₁ + I₂ + …. Gałęzie równoległe mają wspólne napięcie, więc najmniejszy opór bierze największą część. Znajdź brakujący prąd, podziel prąd, dodaj gałęzie, zobacz, dlaczego nowa gałąź nie zmienia starej, i zaprojektuj bocznik.
ZAGRAJ TERAZ · 114
Moc to tempo, w jakim żarówka zamienia energię elektryczną na światło i ciepło: P = V·I = I²·R = V² ÷ R. Dane znamionowe ustalają tylko jej opór. Znajdź moc, opór żarówki, to, co dają dwie żarówki szeregowo, powód, dla którego 60 W wygrywa obok 100 W, i skutek połowy napięcia.
ZAGRAJ TERAZ · 115
Tę samą moc można przesłać jako duży prąd przy niskim napięciu albo mały prąd przy wysokim napięciu, a nagrzewanie linii rośnie z kwadratem prądu: P_loss = I²·R. Znajdź straty przy dwóch napięciach, zaprojektuj linię tracącą 1 %, nagrzej linię i dobierz grzejnik w domu.
ZAGRAJ TERAZ · 116
Energia, którą dostarcza czajnik, to jego moc razy czas, E = P·t, a woda potrzebuje m·c·ΔT, żeby się ogrzać. Ścigaj się czajnikiem z przewidzianym czasem, znajdź zużytą energię, zobacz, co robią straty ciepła, wybierz moc i odkryj, dlaczego czajnik za granicą gotuje cztery razy dłużej.
ZAGRAJ TERAZ · 117
Kilowatogodzina na rachunku to nie moc, ale energia: 1 kW przez 1 h, czyli 3600 kJ. Znajdź energię lampy, ile kosztuje miesiąc czuwania, powerbank w kilodżulach, ile LED oszczędza w 1000 godzin i ile energii mieści bateria telefonu.
Liczba gier: 11
Położenie, prędkość, przyspieszenie i grawitacja.
Liczba gier: 2
Jednostki, przedrostki SI i notacja wykładnicza.
Liczba gier: 3
Przekształcanie wzorów: działania odwrotne i sprawdzanie jednostek.
Liczba gier: 3
Dodawanie wektorów, przemieszczenie i siły.
Liczba gier: 3
Trójkąty prostokątne, funkcje odwrotne i okrąg jednostkowy.
Liczba gier: 3
Rzut poziomy i ukośny: dwa ruchy naraz.
Liczba gier: 3
Ruch jednostajny po okręgu, prędkość kątowa i siła dośrodkowa.
Liczba gier: 3
Prawo powszechnego ciążenia Newtona, ciężar, orbity i prawa Keplera.
Liczba gier: 3
Równowaga sił, naciąg lin, moment siły i reakcje podpór.
Liczba gier: 5
Moment siły, ramię siły, przewracanie i przyspieszenie kątowe.
Liczba gier: 3
Środek masy, punkty podparcia, ciała złożone i przewracanie.
Liczba gier: 9
Gęstość, wypór, pływanie i ciśnienie pod wodą i w powietrzu.
Liczba gier: 3
Przepływ, prawo Bernoulliego, strumienie, rury i siła nośna.
Liczba gier: 10
Amplituda, okres, częstotliwość, wahadła, sprężyny, energia i rezonans.
Liczba gier: 27
Czym jest fala, amplituda, długość fali, częstotliwość, okres i dźwięk.
Liczba gier: 10
Ładunek elektryczny, elektrony i siły między ładunkami.