آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
مدار الکتریکی و قانون اهم؛ ولتاژ و مقاومت چه اثری روی جریان دارن؟
اگه ولتاژ باتری رو دو برابر کنی، جریان هم دقیقاً دو برابر می‌شه؟ یک مدار ساده بساز، مقدار مقاومت‌ها رو عوض کن و جواب رو از نتیجه‌های آزمایش پیدا کن.
آزمایش رو شروع کنبا تنظیمات شروع روی «اجرای آزمایش» بزن. بعد هر بار فقط یک ویژگی مدار رو تغییر بده و اجرای بعدی رو با نتیجه‌ی قبلی مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
مقاومت کمتر، جریان بیشتر؟
ولتاژ رو روی ۶ ولت و اتصال رو روی سری نگه دار. با مقاومت اول و دومِ ۱۰ اهم یک‌بار اجرا کن؛ بعد هر دو مقاومت رو به ۵ اهم برسون و دوباره اجرا کن.
حدست چیه؟ وقتی مقاومت معادل نصف می‌شه، جریان کل چه تغییری می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در حالت اول مقاومت معادل ۲۰ اهم و جریان ۰٫۳ آمپره؛ در حالت دوم مقاومت معادل ۱۰ اهم و جریان ۰٫۶ آمپره. با ثابت موندن ولتاژ، نصف شدن مقاومت کل جریان رو دو برابر می‌کنه.
سری یا موازی؛ کدوم جریان بیشتری می‌ده؟
ولتاژ رو روی ۶ ولت و هر دو مقاومت رو روی ۱۰ اهم بذار. یک‌بار اتصال سری رو اجرا کن، بعد فقط نوع اتصال رو به موازی تغییر بده و نتیجه‌ها رو کنار هم ببین.
حدست چیه؟ با موازی شدن دو مقاومت هم‌ارزش، مقاومت معادل و جریان کل چطور تغییر می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
در اتصال سری، مقاومت معادل ۲۰ اهم و جریان ۰٫۳ آمپره. در اتصال موازی، مقاومت معادل ۵ اهم و جریان ۱٫۲ آمپره؛ پس در این تنظیمات جریان موازی چهار برابر سریه.
ولتاژ رو دو برابر کن
اتصال رو سری نگه دار و هر دو مقاومت رو روی ۱۰ اهم بذار. جریان و توان رو با ولتاژ ۶ ولت یادداشت کن؛ بعد ولتاژ رو به ۱۲ ولت برسون و دوباره اجرا کن.
حدست چیه؟ وقتی مقاومت ثابت می‌مونه و ولتاژ دو برابر می‌شه، جریان و توان هرکدوم چند برابر می‌شن؟
توضیح نتیجه رو ببین
مقاومت معادل در هر دو حالت ۲۰ اهمه. جریان از ۰٫۳ به ۰٫۶ آمپر می‌رسه و دو برابر می‌شه؛ توان کل هم از ۱٫۸ به ۷٫۲ وات می‌رسه و چهار برابر می‌شه.
پشت این حرکت چه خبره؟
قانون اهم چه رابطه‌ای رو نشون می‌ده؟
I = V / R
برای یک مدار بسته با مقاومت‌های اهمی، جریان کل از تقسیم ولتاژ منبع بر مقاومت معادل به دست می‌آد. پس با ثابت موندن مقاومت، ولتاژ بیشتر جریان رو بیشتر می‌کنه؛ با ثابت موندن ولتاژ، مقاومت بیشتر جریان رو کمتر می‌کنه. ولتاژ با ولت، مقاومت با اهم و جریان با آمپر سنجیده می‌شن.
مقاومت سری با موازی چه فرقی داره؟
R_s = R_1 + R_2; R_p = 1 / (1 / R_1 + 1 / R_2)
در اتصال سری، مقاومت‌ها پشت سر هم قرار می‌گیرن و مقدارهاشون با هم جمع می‌شه. در اتصال موازی، هر مقاومت یک شاخه‌ی جدا داره و مقاومت معادل از هرکدوم کمتره. مثلاً دو مقاومت ۱۰ اهمی در سری ۲۰ اهم می‌شن، اما در موازی مقاومت معادل ۵ اهمه. این شبیه‌سازی همین دو حالت رو با جریان کل و مقاومت معادل مقایسه می‌کنه.
توان کل مدار یعنی چی؟
P = V I
توان نشون می‌ده انرژی الکتریکی با چه آهنگی منتقل می‌شه و واحدش واته. در این مدل، توان کل از ضرب ولتاژ منبع در جریان کل حساب می‌شه. برای مقاومت ثابت، دو برابر شدن ولتاژ جریان رو دو برابر و توان رو چهار برابر می‌کنه؛ عددهای آزمایش سوم این رابطه رو نشون می‌دن.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا وقتی دو مقاومت رو موازی می‌کنم، جریان کل بیشتر می‌شه؟
اول ولتاژ و مقدار هر دو مقاومت رو ثابت نگه دار و فقط اتصال رو از سری به موازی عوض کن. در حالت سری، مقاومت‌ها جمع می‌شن؛ در موازی، جریان راه‌های بیشتری برای عبور داره و مقاومت معادل کمتر می‌شه. چون ولتاژ همونه، طبق قانون اهم جریان کل بالا می‌ره. نتیجه‌ی آزمایش دوم رو نگاه کن: آیا عددها با پیش‌بینی‌ات جور درمیاد؟
سؤال‌های رایج
قانون اهم چطور جریان رو حساب می‌کنه؟
در این مدل، جریان کل برابر ولتاژ منبع تقسیم بر مقاومت معادله. مثلاً ۶ ولت روی مقاومت معادل ۲۰ اهم، جریان ۰٫۳ آمپر می‌ده.
چرا مقاومت معادل در اتصال موازی کمتر می‌شه؟
هر شاخه‌ی موازی یک راه جدا برای عبور جریان فراهم می‌کنه. برای دو مقاومت برابر، مقاومت معادل نصف مقدار یکی از اون‌هاست؛ مثلاً دو مقاومت ۱۰ اهمی در موازی، ۵ اهم می‌شن.
با دو برابر شدن ولتاژ، جریان و توان چه می‌شن؟
اگر مقاومت معادل ثابت بمونه، جریان طبق قانون اهم دو برابر می‌شه. چون توان برابر ولتاژ ضرب‌در جریانه، توان چهار برابر می‌شه؛ این نتیجه برای تنظیمات ثابت همین آزمایشه.
اگر مدار رو باز کنم، جریان صفر می‌شه؟
بله؛ در مدل ایدئال با باز شدن کلید مسیر بسته‌ای برای جریان نمی‌مونه، پس جریان کل و توان کل صفر نمایش داده می‌شن. مقاومت معادل قطعه‌ها همچنان بر اساس سری یا موازی بودنشون حساب می‌شه.
برای آزمایش مدار باید وارد حساب بشم؟
نه؛ می‌تونی همین‌جا ولتاژ، مقاومت‌ها و نوع اتصال رو تغییر بدی و نتیجه‌ها رو ببینی. این آزمایش‌ها به چت فرستاده نمی‌شن.