Φόρτωση του υπολογιστή…

Ασκήσεις: Νόμος του Ohm

Υπολογίστε στο χαρτί ή χρησιμοποιήστε τον προσομοιωτή και δώστε το αποτέλεσμα. Κλείστε το πλαίσιο για μετρήσεις· η καρτέλα Ασκήσεις το ανοίγει ξανά.

Μέθοδος επίλυσης

Χρησιμοποιήστε I = V/R. Μετατρέψτε την αντίσταση σε ohm πριν διαιρέσετε. Για έλεγχο, επιλέξτε την αντίσταση στον προσομοιωτή και διαβάστε το ρεύμα της.

Άσκηση 1

Πηγή: 9 V. R1 = 1 kΩ

Ποιο ρεύμα διαρρέει το R1;

Άσκηση 2

Πηγή: 5 V. R1 = 2,2 kΩ

Ποιο ρεύμα διαρρέει το R1;

Άσκηση 3

Πηγή: 12 V. R1 = 470 Ω

Ποιο ρεύμα διαρρέει το R1;

Βοήθεια

Όλη η οθόνη είναι μια πλακέτα με κουκκίδες. Κάθε εξάρτημα έχει δύο ή τρεις ακροδέκτες, και ό,τι ακουμπά στην ίδια κουκκίδα είναι συνδεδεμένο, όπως σε ένα breadboard. Το κύκλωμα λύνεται ξανά μετά από κάθε αλλαγή: τα LED ανάβουν, το μοτέρ γυρίζει, κίτρινα βελάκια δείχνουν τη διαδρομή και τη φορά του ρεύματος, και το πολύμετρο μετρά όποιο εξάρτημα πατήσετε.

Οι πυκνωτές, τα πηνία και η γεννήτρια σημάτων κάνουν το κύκλωμα να τρέχει στον χρόνο: βλέπετε έναν πυκνωτή να φορτίζει, ένα φλας να αναβοσβήνει και την κυματομορφή στον παλμογράφο, ακόμα και σε αργή κίνηση. Ένα LED χωρίς αντίσταση καίγεται (πάνω από 30 mA), μια αντίσταση που δουλεύει πάνω από την ισχύ της ζεσταίνεται και καίγεται στο διπλάσιο, και η ασφάλεια θυσιάζεται για να προστατέψει τα υπόλοιπα, όπως και στην πράξη. Το κύκλωμα αποθηκεύεται σε αυτή τη συσκευή, και μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο ή την εικόνα, ή να αντιγράψετε έναν σύνδεσμο για να το στείλετε σε κάποιον.

Πώς χρησιμοποιείται

Ανοίξτε τα Εξαρτήματα και πατήστε ένα για να μπει στη μέση της πλακέτας, ή σύρετέ το εκεί που το θέλετε.
Σύρετε ένα εξάρτημα για να το μετακινήσετε· τα καλώδια που είναι πάνω του ακολουθούν. Σύρετε ένα κενό σημείο για να μετακινήσετε την πλακέτα και χρησιμοποιήστε τη ροδέλα του ποντικιού (ή δύο δάχτυλα) για ζουμ.
Για να βάλετε καλώδιο, σύρετε από μια κουκκίδα σε άλλη (ή πατήστε μια κουκκίδα και μετά το σημείο όπου τελειώνει το καλώδιο). Ένα καλώδιο που καταλήγει στη μέση άλλου κάνει διακλάδωση σε σχήμα Τ.
Πατήστε ένα εξάρτημα για να το μετρήσετε, να αλλάξετε την τιμή του και να δείτε τον υπολογιστή του. Πατήστε έναν διακόπτη για να τον γυρίσετε σε ON και κρατήστε πατημένο ένα μπουτόν για να το πατήσετε.
Στα Παραδείγματα υπάρχουν έτοιμα κυκλώματα: φλας, τρανζίστορ ως διακόπτης, πυκνωτής, ανορθωτής και άλλα.

Συχνές ερωτήσεις

Είναι δωρεάν ο προσομοιωτής κυκλωμάτων;

Ναι. Τρέχει κατευθείαν στον browser, σε υπολογιστή και κινητό, χωρίς εγγραφή και χωρίς εγκατάσταση. Το κύκλωμα αποθηκεύεται στη συσκευή σας, και μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο ή να αντιγράψετε έναν σύνδεσμο για να το ανοίξετε αλλού.

Ποια εξαρτήματα μπορώ να χρησιμοποιήσω;

Μπαταρία, γεννήτρια σημάτων, γείωση, αντίσταση, ποτενσιόμετρο, πυκνωτή, πηνίο, LED, δίοδο, zener, τρανζίστορ NPN και PNP, λάμπα, μοτέρ, βομβητή, διακόπτη, μπουτόν, ασφάλεια, βολτόμετρο και αμπερόμετρο.

Πώς λύνει ο προσομοιωτής το κύκλωμα;

Μετά από κάθε αλλαγή λύνει όλο το κύκλωμα με τους νόμους του Kirchhoff (μέθοδος κόμβων), όχι μόνο σε σειρά και παράλληλα. Τα LED και οι δίοδοι έχουν σταθερή πτώση τάσης, το τρανζίστορ έχει κέρδος β, και οι πυκνωτές και τα πηνία υπολογίζονται βήμα βήμα στον χρόνο.

Γιατί κάηκε το LED μου;

Ένα LED καίγεται πάνω από 30 mA, όπως και στην πράξη. Αν το συνδέσετε κατευθείαν στην μπαταρία, χωρίς αντίσταση, περνά πολύ ρεύμα. Βάλτε μια αντίσταση σε σειρά: την τιμή τη δίνει ο υπολογιστής αντίστασης για LED, που ανοίγει όταν πατήσετε το LED.

Μπορώ να προσομοιώσω εναλλασσόμενο και να δω την κυματομορφή;

Ναι. Η γεννήτρια σημάτων βγάζει ημιτονικό, τετραγωνικό, τριγωνικό και παλμούς, και ο παλμογράφος δείχνει την τάση ή το ρεύμα έως και τεσσάρων εξαρτημάτων στον χρόνο, ακόμα και σε αργή κίνηση.

Μοιάζει με το Falstad, το PhET ή το Tinkercad;

Η ιδέα είναι παρόμοια: φτιάχνετε ένα κύκλωμα και το βλέπετε να δουλεύει. Εδώ ανοίγει αμέσως στο κινητό, κάθε εξάρτημα σας λέει τι του συμβαίνει, και οι υπολογιστές του Ohmpal είναι ακριβώς δίπλα.

Συντομεύσεις πληκτρολογίου

R: Περιστροφή του εξαρτήματος (Shift+R προς την άλλη μεριά)
F: Αναστροφή (αλλάζει + και −, ή συλλέκτη και εκπομπό)
Delete: Διαγραφή της επιλογής
Ctrl+Z / Ctrl+Y: Αναίρεση και επανάληψη
Ctrl+C / Ctrl+V / Ctrl+D: Αντιγραφή, επικόλληση και διπλασιασμός
Ctrl+A: Επιλογή όλων
Shift + σύρσιμο: Επιλογή πολλών εξαρτημάτων με ορθογώνιο
Βελάκια: Μετακίνηση της επιλογής (ή της πλακέτας)
+ / − / 0: Μεγέθυνση, σμίκρυνση και προσαρμογή στην οθόνη
Διάστημα: Παύση και συνέχεια του χρόνου
Esc: Αποεπιλογή ή ακύρωση του καλωδίου