Torre de pilhas: somar tensões

Um jogo de simulação educativo. Encaixa pilhas num suporte, lê o voltímetro e acende uma lâmpada. Prevê a tensão de pilhas em fila, com uma ao contrário e lado a lado, a energia que uma bateria dá à carga que move e o menor número de pilhas para 9 V.

TensãoPilhas em série

TORRE DE PILHAS

Uma torre de quatro

Pronto
Ativa o JavaScript para empilhar as pilhas. As instruções e o exemplo resolvido continuam legíveis.
Corrente I, de + para −Elétrons (−), no sentido opostoFiosSua previsão
TensãoV = ΣV_cell, W = Q·V

Tempo

0.00 s

t

Voltímetro

— V

V

Corrente na lâmpada

— A

I = V ÷ R

Potência da lâmpada

— W

P = V·I

Carga movida

— C

Q = I·t

Preveja antes de começar

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

Prevê as tensões e a energia.

Pontuação da missão—

Cada resposta tem de estar dentro de 2 %, e o número de pilhas tem de ser exato: cada uma vale 100 pontos. Acertar no primeiro ensaio dá mais 50. Um ensaio conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Torre de pilhas

  1. Escolhe um teste e lê no cartão as pilhas e como estão colocadas.
  2. Soma as tensões em fila, subtrai uma pilha ao contrário, toma a tensão de uma só para pilhas lado a lado e usa W = Q·V para a energia.
  3. Escreve a tua previsão e carrega em Iniciar. As pilhas encaixam, o voltímetro indica e o interruptor fecha.
  4. Compara o voltímetro, a lâmpada e a escada com a tua previsão laranja.

Tensão e pilhas

Uma pilha eleva cada coulomb de carga que a atravessa a um potencial mais alto, tanto quanto a sua tensão: uma pilha de 1,5 V dá 1,5 J a cada coulomb. Se puseres pilhas em fila, cada polo + a tocar no − da seguinte, as subidas somam-se como os degraus de uma escada; é por isso que uma lanterna com quatro pilhas de 1,5 V funciona com 6 V. Se virares uma pilha, ela torna-se um degrau a descer e anula uma das outras. Se puseres pilhas iguais lado a lado, todas ligam os mesmos dois pontos, por isso a tensão continua a ser a de uma pilha, embora mantenham a corrente durante mais tempo. A tensão de uma bateria diz a energia que ela dá à carga que move: W = Q·V, por isso uma bateria de 9 V dá 9 J a cada coulomb. As pilhas só existem inteiras, por isso, para chegar a uma tensão, arredonda-se para a pilha seguinte.

Um modelo de aprendizagem focado

As pilhas são ideais, sem resistência interna, por isso a sua tensão não muda com a corrente; os fios são ideais, o voltímetro não puxa corrente e a lâmpada é uma resistência fixa. As pilhas encaixam no suporte uma após outra durante 2 s e contam quando estão totalmente dentro; o interruptor fecha aos 2,5 s e a corrente fica constante de imediato. No teste de energia o interruptor está fechado de 1 s a 3 s, com 0,25 A. A lâmpada brilha conforme a sua potência. Os pontos dos elétrons movem-se a uma velocidade proporcional à corrente, não à velocidade de deriva real, que é muito menor. As respostas dentro de 2 % estão certas; o número de pilhas tem de ser exato.

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