Jak grać w Laboratorium Ohma
- Wybierz test i przeczytaj na karcie zasilacz, opornik lub wskazania mierników.
- Użyj V = I·R, I = V ÷ R lub R = V ÷ I; dla diody najpierw odejmij jej 2,0 V.
- Wpisz swoją prognozę i naciśnij Start. Napięcie rośnie, mierniki nadążają, a wykres I–U rysuje się sam.
- Porównaj mierniki i wykres ze swoją pomarańczową prognozą.
Prąd, napięcie i opór
Napięcie pcha ładunek przez obwód, a opornik go hamuje. Dla stałego opornika w stałej temperaturze dwa razy większe napięcie daje dwa razy większy prąd: natężenie jest proporcjonalne do napięcia, a stałą, która je łączy, jest opór, V = I·R. Ta jedna reguła daje trzy postacie, I = V ÷ R, R = V ÷ I i V = I·R, więc dwie wielkości dają trzecią. Narysowany jako prąd w zależności od napięcia, opornik daje prostą przez początek układu o nachyleniu 1 ÷ R: stroma prosta to mały opór. Nie wszystko podlega prawu Ohma. Dioda LED prawie nie przepuszcza prądu, dopóki jej napięcie nie osiągnie około 2 V, a potem utrzymuje to napięcie, gdy prąd rośnie; dlatego potrzebuje opornika szeregowego, który ustali jej prąd, a opornik dostaje napięcie, które zostawia dioda.
Model skupiony na nauce
Oporniki są stałe, więc ich wykresy I–U to proste przez początek układu, a prąd od razu jest stały. Zasilacz w ciągu 2 s równomiernie podnosi napięcie od 0 do ustawionego i utrzymuje je przez 1 s; mierniki są idealne, a przewody nie mają oporu. Dioda LED jest idealna: brak prądu poniżej 2,0 V, potem stały spadek 2,0 V (prawdziwe diody się różnią). Kropki elektronów poruszają się z prędkością zgodną z prądem, nie z prawdziwą prędkością dryfu. Odpowiedzi w granicach 2 % są poprawne.