Jednoduchý elektrický obvod
Prečo baterka zhasne, keď povolíš jeden kontakt, aj keď baterka je ešte dobrá?
Čo sa naučíš
- Zostavím zdroj, spínač a spotrebič.
- Vysvetlím, že rozpojený spínač dáva nulový prúd.
Experiment
Pri 12 V a 4 Ω tečie po zopnutí 3 A. Rozpojený spínač dá 0 A. Žiarovka je tu nahradená odporom. Skutočné vlákno sa zahrieva a svieti, časť energie odchádza ako svetlo a časť ako teplo. Žiarovka s vláknom sa rozšírila v 19. storočí.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Aký prúd tečie pri 12 V a 4 Ω?
Overiť 3 A v zopnutom obvode.
- Nastav 12 V, odpor 4 Ω a zopnutý spínač.
- Prečítaj prúd.
Prúd je 3 A.
Overenie pochopenia
Rozpojený spínač znamená:
Vlákno žiarovky premieňa elektrickú prácu na:
Vysvetlenie
Zopnutý spínač uzavrie slučku a výstup prúdu je 3 A. Vypnutie spínača prúd vynuluje, hoci napätie zdroja ostalo. Schéma a obrázok používajú tú istú topológiu.
Elektrický obvod je uzavretá cesta pre náboj. Zdroj udržiava napätie, vodiče spájajú súčiastky, spínač cestu preruší alebo spojí. Žiarovka v histórii dostala tenké vlákno, ktoré sa prúdom rozžeraví. V tomto simulátore je nahradená odporom, aby prúd sedel s Ohmovým zákonom. Svetlo aj teplo vlákna sú dôsledok toho istého prúdu, nie dva rôzne prúdy.
Pojmy
- Uzavretý obvod
- Cesta bez prerušenia od jedného pólu zdroja k druhému.
- Spínač
- Súčiastka, ktorá obvod zámerne rozpojí.
Príklad
Vypínač na stene izby je v skutočnosti spínač v obvode lampy. V škole ho nahrádzame nízkonapäťovým modelom do 24 V.
Čo sa často mýli
- Zdroj sám prúd netlačí do rozpojeného drôtu.
- Svietenie nie je dôkaz, že odpor zmizol.
Čo model zjednodušuje
Najvyššie napätie je 24 V. Vlákno je ohmické, hoci skutočná žiarovka mení odpor s teplotou. To ukáže lekcia grafu.
Vzorce
Prúd v jednoduchom obvode
Pri zopnutom spínači je prúd napätie delené odporom.
- I
- prúd, A
- U
- napätie, V
- R
- odpor, Ω
Kedy platí: Jeden ohmický spotrebič a uzavretý obvod. Pri rozpojení je I = 0.