Teste do fusível: a lei de Ohm chega ao limite

Um jogo educativo de simulação. Uma fonte sobe através de um fusível cujo fio brilha mais quente à medida que a corrente cresce e funde no instante em que ela atinge o valor nominal. Prevê a corrente de uma chaleira, a menor resistência para um fusível de 2 A, a corrente pela pele molhada, a maior tensão numa resistência de 0,1 A e um curto-circuito.

Lei de OhmFusíveis

TESTE DO FUSÍVEL

Uma chaleira

Pronto
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Corrente IElétrons (−), no sentido opostoO fio do fusível, a aquecer com a correnteSua previsão
Lei de OhmI = V ÷ R

Tempo

0.00 s

t

Fonte

— V

V_supply

Corrente

— A

I = V ÷ R

Carga no fusível

— %

I ÷ I_fuse

Preveja antes de começar

Escreve a tua previsão para preparar o ensaio. Iniciar fica desativado até haver uma resposta.

Prevê as correntes e encontra os limites.

Pontuação da missão—

Uma previsão dentro de 2 % vale 100 pontos; um limite tem de aguentar com uma folga máxima de 2 %. Acertar no primeiro ensaio dá mais 50. Um ensaio conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Teste do fusível

  1. Escolhe um teste e lê no cartão a fonte, a carga e o fusível.
  2. Usa I = V ÷ R, R = V ÷ I ou V = I·R; para um limite, põe a corrente exatamente igual ao valor do fusível.
  3. Escreve a tua previsão e carrega em Iniciar. A fonte sobe, o fusível aquece e aguenta ou funde.
  4. Compara o amperímetro, o fusível e o gráfico com a tua previsão laranja.

A lei de Ohm e os fusíveis

A lei de Ohm, I = V ÷ R, diz quanta corrente uma tensão faz passar numa resistência, e essa corrente aquece cada fio por onde passa. Um fusível é um fio propositadamente fino posto no circuito: quando a corrente atinge o seu valor nominal, funde e abre o circuito antes que a instalação aqueça demais. É por isso que um fusível impõe limites. Numa fonte de 12 V, um fusível de 2 A não deixa nada abaixo de 6 Ω, e uma resistência que suporta 0,1 A aguenta no máximo 0,1 × 47 = 4,7 V. Quanto menor a resistência, maior a corrente: liga os terminais de uma bateria com um fio grosso e só a sua pequena resistência interna trava a corrente, por isso podem passar centenas de amperes. Um fusível protege a instalação, não as pessoas: pela pele molhada, 230 V fazem passar algumas centenas de miliamperes, muito pouco para fundir um fusível de 13 A mas o suficiente para parar um coração; é por isso que as casas têm também disjuntores diferenciais.

Um modelo de aprendizagem focado

Todas as resistências são fixas, os fios e o amperímetro são ideais, e a resistência interna de uma bateria só conta onde é dada. A fonte sobe de forma contínua de 0 até à sua tensão em 2 s; o fusível funde no instante exato em que a corrente atinge o valor nominal (uma corrente até 0,05 % acima conta como aguentar), e um fusível que aguenta é observado mais 1 s. Os fusíveis reais demoram um pouco a fundir e aguentam uma pequena sobrecarga durante algum tempo. São valores didáticos, não limites de segurança: nunca faças testes na rede elétrica nem na pele. 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; um limite tem de aguentar com uma folga máxima de 2 %.

Ao trocar de idioma, seu teste, previsão, tentativas e rodada são mantidos.