Como jogar Passeio com voltímetro
- Escolhe um teste e lê no cartão o circuito e onde vão as pontas.
- Segue o potencial ao longo do circuito: sobe nas pilhas, desce I·R nas resistências e fica plano nos fios.
- Escreve a tua previsão e carrega em Iniciar. As pontas caminham até aos seus pontos e o aparelho indica vermelha menos preta.
- Compara a leitura e a paisagem com a tua previsão laranja.
A tensão está entre dois pontos
Cada ponto de um circuito tem um potencial, e uma tensão é sempre a diferença entre dois deles. É por isso que um voltímetro tem duas pontas: indica o potencial na ponta vermelha menos o potencial na ponta preta, V = V_red − V_black, por isso trocar as pontas troca o sinal. Percorrer um circuito é como caminhar numa paisagem: uma pilha é uma rampa que te sobe na sua tensão, cada resistência ou lâmpada é uma rampa que desce I·R, e um fio é terreno plano, porque não tem resistência. Caminhes como caminhares, voltas ao ponto de partida, por isso as subidas e descidas compensam-se. Um interruptor aberto para a corrente; sem corrente, a lâmpada não faz descer nada, por isso toda a tensão da pilha aparece na abertura. Pilhas ligadas + com + empurram uma contra a outra, e a menor tira a sua tensão à maior.
Um modelo de aprendizagem focado
As pilhas, os fios e o voltímetro são ideais: as pilhas mantêm a sua tensão com qualquer corrente, os fios não têm resistência e o aparelho não consome corrente, por isso medir não muda nada. As resistências e a lâmpada são resistências fixas, e a corrente é constante de imediato. O potencial é 0 V no polo − da bateria; sobe em cada pilha, desce I·R em cada resistência, e um interruptor aberto fica com o que sobra. As pontas caminham até aos seus pontos durante 2 s e o aparelho indica assim que as duas tocam. Os pontos dos elétrons movem-se a uma velocidade de acordo com a corrente, não à velocidade de deriva real. As respostas dentro de 2 % estão certas; uma leitura de 0 tem de estar a menos de 0,05 V.