Радни лист Охмовог закона

Радник міністра МВС Антон Геращенко показав свій плей-лист та зізнався, що слухає Лепса (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Радни лист Охмовог закона

Основна електрична енергија


Питање 1

Дефинишите следеће термине: енергију, рад и моћ .

Открити одговор Сакриј одговор

Рад је напор силе на даљину. Енергија је капацитет за обављање посла. Снага је стопа рада извршена по јединици времена.

Напомене:

Студенти могу пронаћи основни текст физике који је од помоћи у добијању ових дефиниција. "Рад" је тешки концепт прецизније дефинисати, посебно за ученике који нису упознати са основном физиком. Технички, то је векторски дотични производ силе и померања, што значи да рад одговара растојању силе једино ако су вектори силе и растојања прецизно паралелни једна другој. Другим речима, ако носим масу од 10 кг (подизање против тегова гравитације) док ходам паралелно са тлом (не иду горе или доле), вектори сила и померања су праволинијски један према другом, а посао који радим у ношењу масе је нула . Само ако је моја снага усмерена управо у истом правцу као и мој покрет да се мој рад труди на посао.

Питање 2

Волтажа се обично дефинише као "електрични притисак". Међутим, јединица напона може се дефинисати у смислу више основних физичких јединица. Које су ове јединице и како се оне односе на јединицу волта "# 2"> Открити одговор Сакриј одговор

1 волт је једнак 1 џул енергије преношене на 1 кулон пуњења (6, 25 × 10 18 електрона):

В = В


К

Где,

В = напон (волти)

В = Рад или потенцијална енергија (јоулес)

К = Пуњење (коуломби)

Напомене:

Имајте на уму да користим слово "В" да означим напон умјесто "Е" као што обично чиним. То је зато што уопште рад физике, "Е" обично означава или "Енергију" или "Електрично поље". Неке електронске референтне књиге користе слово "Е" за напон, док друге користе слово "В" или чак обично користе две слова.

Питање 3

Електрична струја се мјери у јединици ампере или амп . Која је физичка дефиниција за ову јединицу? Које основне количине чине 1 ампер електричног тока?

Открити одговор Сакриј одговор

1 ампер електричног тока је брзина кретања електрона једнака 1 коуломб у секунди:

И = К


т

Где,

И = електрична струја (ампера)

К = Пуњење у покрету (коуломби)

т = време (секунде)

Напомене:

У овом тренутку може бити корисно да размотри број електрона који чине један кулон пуњења: 6.25 × 10 18 електрона.

Технички, математичка дефиниција текста укључује рачун:

И = дК


дт

Међутим, ученици у овој фази можда још нису спремни да истражују деривате, па ће једначина дати у одговору за (просечну) струју довољну.

Питање 4

За одређену количину притиска воде, која ће проћи већу брзину воде: мала (рестриктивна) млазница или велика (неустриктивна) млазница? Објасните како се ово односи на проучавање напона, струје и отпорности у једноставном електричном склопу.

Открити одговор Сакриј одговор

Очигледно је да ће неостриктивна млазница пролазити кроз већи проток воде, а сви остали фактори бити једнаки. У електричном кругу, мање отпора ће проћи већи проток електрона (струје) за одређену количину "притиска" (напон).

Напомене:

Проток воде није савршена аналогија за електричну енергију, али је довољно близу да буде корисна у основном образовању о електричној енергији. Будите спремни да дискутујете о неадекватностима воде као аналогији са вашим ученицима (нпр. "Како то да електрони не пролазе крај отворене жице као што се вода разлива крај отвореног црева или цеви" итемсцопе>

Питање 5

Претпоставимо да сте изградили овај круг и извршили мерење струје кроз отпорник и напон преко отпорника:

Снимање ових нумеричких вредности у табели, резултати изгледају овако:

КСКСКСКСКСКСКСКСКСКСКСКСКСКС
ТренутниВолтажа
0.22 А0.66 В
0.47 А1.42 В
0.85 А2.54 В
1.05 А3.16 В
1.50 А4.51 В
1.80 А5.41 В
2.00 А5.99 В
2.51 А7.49 В

Плаците ове цифре на следећи графикон:

Какву математичку везу видите између напона и струје у овом једноставном кругу "# 5"> Открити одговор Сакриј одговор

Ово је пример линеарне функције: где графикон који описује скуп података приказује трагу на графу. Из ове линије, али и са нумеричких фигура, требало би да будете у стању да разазнате константни однос између напона и струје.

Напомене:

Подаци о сировим подацима направљени су намерно "бучни" у овом проблему да симулирају врсте грешака у мерењу у стварном животу. Један алат који помаже у превазилажењу интерпретационих проблема који произлазе из оваквог шума је графикон. Чак и са присутним шумом, линеарност функције је сасвим јасно откривена.

Ваши ученици би требали научити да графике представљају алате за њихово разумијевање података. Када су везе између бројева приказане у графичком облику, он даје други начин изражавања податцима, помажући људима да лакше ухвате шаблоне него прегледајући редове и колоне бројева.

Питање 6

Објасните, корак по корак, како израчунати количину струје (И) која ће проћи кроз отпорник у овом кругу:

Открити одговор Сакриј одговор

Ресистор струја = 0, 02553 ампера, или 25, 53 миллиампс (мА).

Напомене:

Само једноставно обрачун Охмовог закона - нема трикова! Питање овог питања, међутим, јесте да ученици размишљају о корацима које следе у израчунавању. Многи ученици једноставно желе да запамте поступке уместо да сазнају зашто да раде оно што требају да одговоре на таква питања. Ваш задатак је инструктор да их оспори изван меморисања и до разумевања.

Питање 7


∫ф (к) дк Упозорење о прорачуну!


Закључите односе између напона и струје за отпорнике од три различите вредности (1 Ω, 2 Ω и 3 Ω), све на истом графу:

Који узорак видите на основу ваших три парцела "# 7"> Открит одговор Сакриј одговор

Што је већи отпор, то је стрмина нагињања линије.

Напредни одговор: прави начин да се изрази дериват сваке од ових плоча је (дв / ди). Дериват линеарне функције је константа, ау сваком од ова три случаја константа је једнака отпорности отпорника у охмима. Дакле, можемо рећи да је за једноставне отпорне кругове тренутна стопа промјене за напон / струјну функцију отпор кола.

Напомене:

Студенти треба да постану пријатни са графиконима, а креирање сопствених једноставних графикона је одличан начин да се ово разумевање развије. Графички приказ функције Охмовог закона омогућава ученицима још један "поглед" концепта, што им омогућава лакше разумијевање напреднијих концепата попут негативног отпора.

Ако ученици имају приступ или графичком калкулатору или рачунарском софтверу који је способан цртати дводимензионалне графиконе, охрабрује их да плочеју функције помоћу ових технолошких извора.

Сматрам да је то добра навика да се "прикупе" математичке концепте у курсеве физичке науке кад год је то могуће. За толико људи, математика је апстрактан и збуњујући предмет, који се може разумети само у контексту стварног живота. Студије електричне енергије и електронике су богате математичким контекстом, па га искористите кад год је то могуће! Ваши ученици ће имати велике користи.

Питање 8

Која је вредност овог отпорника, у охмима (Ω)?

Открити одговор Сакриј одговор

Вредност резистора = 2700 Ω или 2.7 кΩ.

Један формат израза вриједности компоненте популаран у Европи је замјена децималне тачке са метричким префикса, тако да би 2.7 кΩ представљен као 2к7 Ω. Не само да је ова нота једноставнија, већ превазилази и потешкоће у интерпретацији између Европљана и Американаца са њиховим супротним примјенама комада и децималних тачака.

Напомене:

Неки ученици можда не схватају да се у Европи, записе користе као децимална места и виза. Тако би две хиљаде и седам стотина писало као 2.700 у Америци и 2.700 у Европи. Насупрот томе, број π би се писао као 3.141593 у Америци, али 3.141593 у Европи. Збуњујући "ворксхеетпанел панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 9

Уобичајена реч о струјању је то што увек иде путом најмањег отпора. "Објасните како се ова прича односи на следећи круг, где електрична струја из батерије налети на две алтернативне стазе, једна је мање отпорна од друге:

Открити одговор Сакриј одговор

Отпорник од 250 Ω ће доживјети струју од 40 мА, док ће 800 Ω отпорник имати струју од 12.5 мА.

Напомене:

Као инструктор, био сам веома изненађен што чујем да многи почетници тврде да ће сви струји пролазити кроз мање отпорнике, а ниједан кроз већег отпорника! Погађање о "води путу најмањег отпора" заиста треба схватити као " пропорционално узимајући пут мањег отпора". Људи који се баве проучавањем струје често погрешно схватају таква основна начела, а њихове грешке обично се заснивају на народној мудрости као што је ова. Неопходно је да те митове тешко обори. У овом случају, Охмов закон служи као математички алат који можемо користити да одбацимо лажне идеје.

Наравно, коло тако једноставно као што се ово може лако саставити и тестирати у класу, тако да сви могу да виде истину за себе.

Питање 10

Један стил сијалице, врло различит од "жаруље" дизајна који ради на принципу излазећег свјетла са високим грејањем жице, назива се цијев за одвод гаса . У овом дизајну сијалице, светлост се производи директним "узбуном" молекула гаса док електрична струја пролази између две електроде:

Оба типа сијалица имају занимљиве напонске / струјне плоце, а ниједна није идентична са напоном / струјним таласом отпорника. Прво, плоча напона / струје за жаруљу са жарном нити:

Затим, плоча напона / струје за сијалицу са плинским пражњењем:

На основу ова два графика, шта можете рећи о електричном отпору сваког типа сијалице изнад оперативног опсега "# 10"> Открити одговор Сакри одговор

За разлику од отпорника који нуди релативно фиксну (неизмењиву) количину отпорности на кретање електрона у широком опсегу услова рада, електрична отпорност сијалица обично се драстично мења у односу на одговарајуће радне опсеге.

Из графикона утврдите где је отпорност за сваки тип сијалице максимална, а где је отпор минималан .

Напомене:

Многе врсте електричних и електронских компоненти доживе промене у електричном отпору у односу на њихове радне опсеге струје и напона. Отпорници, док је једноставан за студирање, не показују понашање већине електроничких компоненти. Важно је да ученици схвате да је стварни свет електричне енергије и електронике много сложенији него што би Охмов закон могао предложити (уз имплицитну претпоставку о фиксном отпору). Ово је један концепт који графикони стварно помажу да се илуструје.

Питање 11

Припремите схематски дијаграм за експериментално коло да бисте прикупили податке неопходне за плотирање напона / струје графикона гасне пражњене лампе.

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Један од мојих циљева као техничког едукатора је подстицање развоја вештина експеримента код мојих студената. Најтачнији начин да се упознате са радом уређаја или електричним принципом је да направите круг који га заправо тестира. Користио сам ову технику много пута у својој каријери да бих продао своје знање о предмету и показао се као непроцењива вештина.

У овом питању, од студената се имплицитно траже да идентификују неколико кључних ствари:

• Где да прикључите мерач за мерење напона лампе.
• Где да прикључите мјерач за мерење струје лампе.
• Како направити подесиву струју, тако да се могу тестирати и цртати више вредности.

Поред тога, ученици морају утврдити који опсег напона / струје ће бити потребни за испитивање сијалице са гасом. Обратите пажњу на високонапонски извор енергије који је приказан на шематски дијаграму. Ученици могу да питају "Колико високи напон мора бити" радна површина панел панела-подразумевана поставка "ставке>

Питање 12

Шта је негативан отпор ?

Открити одговор Сакриј одговор

"Негативни отпор" је када електрична компонента пролази мање струје, јер напон који се прекрива преко њега повећава се .

Напомене:

Не само да многи уређаји за одвођење гаса имају негативну отпорност на одређене дијелове њиховог опсега рада, али и многи полупроводнички уређаји.

Питање 13

Када електрична струја пролази кроз проводник који нуди електрични отпор, температура тог проводника се повећава изнад амбијента. Зашто је ово? Шта је практичан значај овог ефекта?

Открити одговор Сакриј одговор

Електрична отпорност је аналогна механичком трењу : електрони не могу слободно протицати кроз отпор, а "трење" са којим се сусрећу претвара неке своје енергије у топлоту, баш као што је трење у истрошеном механичком лежишту пренијети неку од кинетичке енергије његове ротације у врућина или трење између руку једне особе док их трљају заједно у хладном дан преведу неке од покрета у топлоту.

Напомене:

Ово је добра полазна тачка за дискусију о раду, енергији и моћи. Снага, наравно, може се директно израчунати множењем напона струјом, а мјери се у ватима . Такође пружа могућност да дискутује о неким практичним ограничењима електричних проводника.

Питање 14

За одређену количину електричне струје, који отпорник ће расипати највећу снагу: отпорник мале отпорности (ниске отпорности) или отпорник високе отпорности (високе отпорности)? Објасните свој одговор.

Открити одговор Сакриј одговор

Отпорник са високом резистенцијалом отпора (много "охма" отпорности) ће расипати више топлотне енергије од нижег вредности отпорника, с обзиром на исту количину електричне струје кроз њега.

Напомене:

Ово питање је дизајнирано тако да ученици размишљају квалитативно о односу између струје, отпора и моћи. Открио сам да је квалитативна (не-нумеричка) анализа често изазовна него тражити од студената да квантитативно израчунају одговоре (са бројевима). Често, једноставна математика представља неку врсту препреке за коју ученици траже уточиште од истинског разумевања теме. Другим речима, лакше је ударити кључеве на калкулатор (или чак изводити прорачуне са папиром и оловком) него стварно размишљати о међусобним односима променљивих у физичком проблему. Ипак, квалитативно разумевање електричних система је од кључног значаја за брзо и ефикасно решавање проблема.

Питање 15

Закључите однос снаге и струје за отпорник од 2 Ω на овом графику:

Који узорак видите у зависности од парцеле "# 15"> Откриј одговор Сакриј одговор

Што је струја преко отпорника, већа снага се распршила. Међутим, ово није линеарна функција!

Напомене:

Студенти треба да постану пријатни са графиконима, а креирање сопствених једноставних графикона је одличан начин да се ово разумевање развије. Графичко представљање Охмовог закона (заправо Јоулеов закон) моћна функција омогућава студентима још један "поглед" концепта.

Ако ученици имају приступ или графичком калкулатору или рачунарском софтверу који је способан цртати дводимензионалне графиконе, охрабрује их да плочеју функције помоћу ових технолошких извора.

Питање 16

Приказано је шематски дијаграм за једноставну батеријску лампу:

Шта би се могло променити око круга или његових компоненти како би батеријска лампа омогућила више свјетла када је укључена "# 16"> Открити одговор Сакри одговор

Некако, снага која се распрши од сијалице мора бити повећана. Можда најочигледнији начин повећања дисипације енергије је коришћење батерије са већим излазним напоном, дајући већу струју сијалице и већу снагу. Међутим, ово није једина опција! Помислите на други начин да се излаз свјетиљке може повећати.

Напомене:

"Очигледно" решење је директна примена Охмовог закона. Друга решења можда неће бити тако директна, али ће се сви односити на Охмов закон некако.

Питање 17

Постоје две основне једначине Охмовог закона: један који се односи на напон, струју и отпор; и други везани напон, струја и моћ (ова друга једначина се понекад назива Јоулеов закон, а не Охмов закон):

Е = ИР

П = ИЕ

У електронским уџбеницима и референтним књигама наћи ћете дванаест различитих варијација ове две једначине, једно рјешење за сваку варијаблу у смислу јединственог пара од двије друге варијабле. Међутим, не морате запамтити свих дванаест једнаџби ако имате способност да алгебраички манипулишу двема једноставним једначинама приказаним горе.

Демонстришите како се алгебра користи за извођење десет "других" облика два правца Охмовог закона / џуловог закона који су приказани овде.

Открити одговор Сакриј одговор

Нећу вам показати како да изведем алгебарске манипулације, али ћу вам показати десет других једначина. Прво, оне једначине које се могу строго изводити из Е = ИР:

И = Е


Р

Р = Е


Ја

Затим, оне једначине које се могу строго изводити из П = ИЕ:

И = П


Е

Е = П


Ја

Затим, те једначине које се могу извести коришћењем алгебарске супституције између оригиналних две једначине дато у питању:

П = И 2 Р

П = Е 2


Р

И коначно, оне једначине које могу бити изведене из манипулације последње две енергетске једначине:

Р = П


И 2

И =⎛ √


П


Р

Е =


ПР

Р = Е 2


П

Напомене:

Алгебра је изузетно важно средство у многим техничким областима. Једна лепа ствар у истраживању електронике јесте да она пружа релативно једноставан контекст у којем се могу научити основни алгебарски принципи (или бар осветљени).

Исто се може рећи и за концепте рачунања: основни принципи деривата и интегрални (у односу на вријеме) се лако могу примијенити на кондензаторске и индукционе кругове, пружајући студентима приступачан контекст у којем се ови иначе апстрактни концепти могу схватити. Али рачун је тема за каснија питања о радном листу. . .

Питање 18

У овом склопу, три отпорника добијају исту количину струје (4 ампера) из једног извора. Израчунајте количину напона који је "опао" од сваког отпорника, као и количину снаге која се распрши од сваког отпорника:

Открити одговор Сакриј одговор

Е 1 Ω = 4 волти

Е 2 Ω = 8 волти

Е 3 Ω = 12 волти

П 1 Ω = 16 вати

П 2 Ω = 32 вати

П 3 Ω = 48 вати

Следеће питање: Упоредите смер струје кроз све компоненте у овом кругу са поларитетима њихових одговарајућих падова напона. Шта приметите о односу између тренутног смера и поларитета напона за батерију, против свих отпорника "напомене скривене"> Напомене:

Одговори на ово питање не би требало да стварају изненађења, нарочито када ученици разумеју електрични отпор у смислу трења : отпорници са већом отпорношћу (веће трење за покретање електрону) захтевају већи напон (притисак) да би кроз њих остварили исту количину струје. Отпорници са већом отпорношћу (трење) такође ће расипати више снаге у виду топлоте, с обзиром на исту количину струје.

Друга сврха овог питања је да се у уму ученика успостави концепт компоненти у једноставном циклусу серија који деле исту количину струје.

Изазовите својим ученицима да препознају математичке обрасце у одговарајућим падовима напона и дисипацији снаге. Шта се може рећи, математички, о паду напона преко отпорника 2 Ω наспрам отпорника 1 Ω, на пример?

Питање 19

У овом склопу, три отпорника добијају исту количину напона (24 волта) из једног извора. Израчунајте количину тренутног "извученог" од стране сваког отпорника, као и количину снаге која се сабира по сваком отпорнику:

Открити одговор Сакриј одговор

И 1 Ω = 24 ампера

И 2 Ω = 12 ампера

И 3 Ω = 8 ампера

П 1 Ω = 576 вати

П 2 Ω = 288 вати

П 3 Ω = 192 вати

Напомене:

Одговори на ово питање могу изгледати парадоксално за ученике: најмања вриједност отпорника одваја највећу снагу . Међутим, математика не лаже.

Друга сврха овог питања је да у ума ученика примјењује концепт компоненти у једноставном паралелном колу који деле исту количину напона.

Изазовите своје ученике да препознају математичке обрасце у одговарајућим струјама и дисипацији енергије. Оно што се може рећи, математички, о струји која се извлачи отпорником од 2 Ω наспрам отпорника од 1 Ω, на примјер "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 20

Светлост сијалице - или снага која се распрши било којим електричним оптерећењем, у том случају - може се променити убацивањем варијабилне отпорности у колу, овако:

Међутим, овај метод контроле електричне енергије није без недостатака. Размотрите пример где је струја струје 5 ампера, променљиви отпор је 2 Ω, а лампа пада 20 волти напона преко својих терминала. Израчунајте снагу која се распрши од стране сијалице, снагу која се распршује променљивом отпорношћу, и укупну снагу која се добија од извора напона. Затим објасните зашто овај метод контроле снаге није идеалан.

Открити одговор Сакриј одговор

П лампа = 100 вати

П отпор = 50 вати

П укупно = 150 вати

Питање о следећем питању: обратите пажњу на то како сам у првобитном питању понудио низ хипотетичких вредности које могу користити приликом откривања зашто серијски реостат (варијабилни отпор) није ефикасан начин за контролу снаге лампе. Објасните како је претпоставка одређених вриједности корисна техника за рјешавање проблема у случајевима када вам вриједности не дају.

Напомене:

Разговарајте о концепту очувања енергије: да се енергија не може створити нити уништити, већ се само променити између различитих облика. На основу овог принципа, збир свих расипања снаге у кругу мора бити једнака укупној количини снаге коју напаја извор енергије, без обзира на то како су компоненте спојене заједно.

Питање 21

Савремена метода контроле електричне енергије подразумева убацивање брзог прекидача у линију са електричним оптерећењем, како би се временом веома брзо укључило и искључило напајање. Обично се користи солид стате уређај као што је транзистор :

Ово коло је у великој мери поједностављено од оног стварног, струјног кола за контролу импулса. Управо је приказан транзистор (а не "коло" пулсирања који је потребан да би га започео и искључио) због једноставности. Све што треба да знате јесте чињеница да транзистор ради као једноставан, једнополни прекидач са једним бацачем (СПСТ), осим што је контролисан електричном струјом, а не механичком снагом, и да је у стању да укључите и искључите милионе пута у секунди без хабања или замора.

Ако је транзистор довољно импулсан и искључен, снага жаруље може се променити на исти начин као да је контролисана променљивим отпорником. Међутим, енергија се троши приликом коришћења брзог транзистора за контролу електричне енергије, за разлику од тога када се користи променљива отпорност за исти задатак. Овај начин контроле електричне енергије се обично назива Пулсе-Видтх Модулатион, или ПВМ .

Објасните зашто је контрола снаге ПВМ много ефикаснија него контролисање снаге оптерећења помоћу серијског отпора.

Открити одговор Сакриј одговор

Када је транзистор укључен, делује као затворени прекидач: преносе пуну оптерећену струју, али остављајући мало напона. Дакле, његова "ОН" снага (П = ИЕ) дисипација је минимална. Насупрот томе, када је транзистор искључен, понаша се као отворени прекидач: уопште не пролази никаква струја. Дакле, његова "ОФФ" дисипација снаге (П = ИЕ) је нула. Снага која се распрши од оптерећења (сијалица) је просечна вредност времена која се распршује између транзисторских циклуса "ОН" и "ОФФ". Стога, снага оптерећења се контролише без "трошења" енергије преко управљачког уређаја.

Напомене:

Ученици могу тешко да схвате како се сијалица може затамнити тако што ће се брзо укључити и искључити. Кључ за разумијевање овог концепта је схватити да вријеме транзистора мора бити много брже од времена потребног да се жаруља сијалице потпуно загреје или потпуно охлади. Ситуација је слична брзини аутомобила брзим "пумпањем" педале гаса. Ако се споро изврши, резултат је различита брзина аутомобила. Међутим, ако се довољно брзо заврши, маса аутомобила у просеку мери "ОН" / "ОФФ" бициклом педале и резултира скоро стабилном брзином.

Ова техника је веома популарна у индустријској контроли снаге и постаје популарна као техника за амплификацију звука (позната као класа Д ). Предности минималне потрошње енергије од стране управљачког уређаја су многе.

Питање 22

Шта ће се догодити с сијалицом сијалице ако је прекидач у овом кругу изненада затворен "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00103к01.пнг">

Открити одговор Сакриј одговор

У идеалном случају, неће бити никакве промене у осветљености сијалице када је прекидач затворен, јер извори напона требају одржавати константан излаз напона без обзира на оптерећење. Међутим, као што сте можда претпоставили, додатна струја "отпуштена" од стране отпорника када је прекидач затворен, може стварно узроковати да се сијалица мало затамне, због напона батерије "сагање" под додатним оптерећењем. Ипак, ако је батерија довољно велика за апликацију, степен напона "саг" ће бити неизвесан.

Напомене:

Ово питање илуструје неједнакост између идеалних услова који су генерално претпостављени за теоријске прорачуне и оних услова у стварном животу. Заиста, сврха извора напона је одржавање константног излазног напона без обзира на оптерећење (струја извучена из њега), али у стварном животу то је скоро немогуће. Већина извора напона показују одређени степен "сагоревања" у свом излазу у низу оптерећења струје, неке су горе од других.

У овом примеру немогуће је рећи колико ће излазни извор напона "саг" када је прекидач затворен, јер немамо представу о томе шта ће текући извори отпорника бити упоређени с оном сијалице, или који напон изворна излазна струја је. Све што можемо рећи је да теоретски неће бити ефекта од затварања прекидача, али да ће у стварном животу постојати одређени степен затамњења када је прекидач затворен.

Питање 23

Шта би се догодило ако жица без отпорности (0 Ω) буде директно повезана преко терминала батерије од 6 В? Колико би садашња струја резултирала, према Охмовом закону?

Претпоставимо да смо направили краткоспојну батерију на 6 волти на начин који је управо описан и мери 8 ампера струје. Зашто се израчунане бројке из претходног става не слажу са стварним мерењем "# 23"> Открити одговор Сакриј одговор

Охмов закон би предложио бесконачну струју (струја = напон подијељен са нултим отпором). Па ипак, описани експеримент даје само скромну количину струје.

Ако мислите да жица која се користи у експерименту није мање отпорна (тј. Има отпор) и да то чини неједнакост између предвиђене и измерене количине струје, ви сте делимично тачни. Реално, мали део жице, као онај који се користи у експерименту, имаће неколико десетина отвора отпора. Међутим, ако поново израчунате струју помоћу жичног отпора од 0.1 Ω, и даље ћете пронаћи велики диспаритет између вашег предвиђања и стварне измерене струје у овом кратком споју.

Следеће питање # 1: објасните зашто само жична отпорност не објашњава скромну струју кратког споја.

Следеће питање: бр. 2: идентификовати најмање једну сигурносну опасност повезану са правим експериментом као што је овај.

Напомене:

Подсетите студенте да тестирање кратких спојева извора електричне енергије може бити опасно. Један мој студент је једном напунио батерију од 6 волти у својој торбици за алат, само да је сат времена касније испразнила дим, након што су кључеви за кључеве спојили кључем за кључеве!

Не, Охмов закон није преварен овде: скраћивање извора напона са 0 Ω проводником неће резултирати бесконачном струјом, јер постоје други извори отпорности у таквом кругу. Овде је задатак да се утврди где би ти извори могли бити и како би се могли наћи.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →