آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
چرا ولتاژ باتری زیر بار کم می‌شه؟
باتری ۹ ولتی همیشه ۹ ولت به وسیله می‌رسونه؟ بار رو وصل کن و ببین بخشی از ولتاژ کجا می‌افته.
آزمایش رو شروع کنبا مقاومت درونی ۰٫۵ اهم و بار ۱۱ اهم شروع کن. کارت‌ها جریان، ولتاژ پایانه و افت داخل باتری رو نشون می‌دن.
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 درونی بیشتر، ولتاژ پایانه کمتر؟
نیروی محرکه رو ۹ ولت و بار رو ۱۱ اهم نگه دار. مقاومت درونی رو یک بار ۰٫۱ و یک بار ۱٫۱ اهم تنظیم کن.
حدست چیه؟ با بیشترشدن مقاومت درونی، افت ولتاژ داخل باتری و ولتاژ روی بار چه تغییری می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
با مقاومت درونی ۰٫۱ اهم، ولتاژ پایانه ۸٫۹۲ ولت و افت داخلی ۰٫۰۸ ولته. با ۱٫۱ اهم، پایانه به ۸٫۱۸ ولت می‌رسه و افت به ۰٫۸۲ ولت زیاد می‌شه؛ باتری ایده‌آل نیست و بخشی از ولتاژ داخلش می‌افته.
بار سنگین‌تر جریان بیشتری می‌کشه؟
نیروی محرکه رو ۹ ولت و مقاومت درونی رو ۰٫۵ اهم ثابت نگه دار. مقاومت بار رو از ۳ به ۱۱ اهم تغییر بده.
حدست چیه؟ وقتی مقاومت بار کوچک‌تره، جریان و افت ولتاژ داخلی بیشتر می‌شن یا کمتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
با بار ۳ اهم، جریان ۲٫۵۷۱ آمپر، ولتاژ پایانه ۷٫۷۱ ولت و افت داخلی ۱٫۲۹ ولته. با بار ۱۱ اهم، جریان به ۰٫۷۸۳ آمپر می‌رسه، پایانه ۸٫۶۱ ولت می‌شه و افت داخلی به ۰٫۳۹ ولت کم می‌شه.
بار رو سبک‌تر کن تا ولتاژ به منبع نزدیک بشه
نیروی محرکه رو ۹ ولت و مقاومت درونی رو ۰٫۵ اهم بذار. بار رو یک بار ۱۱ و یک بار ۹۹ اهم تنظیم کن.
حدست چیه؟ با بزرگ‌ترشدن مقاومت بار، ولتاژ پایانه به نیروی محرکه نزدیک‌تر می‌شه یا ازش دورتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
با بار ۱۱ اهم، ولتاژ پایانه ۸٫۶۱ ولت و جریان ۰٫۷۸۳ آمپره. با بار ۹۹ اهم، پایانه به ۸٫۹۵ ولت نزدیک می‌شه و جریان تا ۰٫۰۹ آمپر پایین می‌آد؛ هرچه جریان کمتر باشه، افت داخل باتری هم کم‌تره.
پشت این حرکت چه خبره؟
مقاومت درونی و بار، جریان کل رو تعیین می‌کنن
I = emf/(r_internal+R_load)
در مدار سری، جریان از مقاومت درونی باتری و بار هر دو می‌گذره. جمع این دو مقاومت در مخرج رابطهٔ جریان قرار می‌گیره.
ولتاژ پایانه زیر بار از نیروی محرکه کم‌تره
V_terminal = emf-I*r_internal
وقتی جریان می‌گذره، بخشی از ولتاژ داخل باتری روی مقاومت درونی می‌افته. ولتاژی که به بار می‌رسه برابر نیروی محرکه منهای همین افت داخله.
افت داخل باتری با جریان بالا می‌ره
V_drop = I*r_internal
در این مدل، افت ولتاژ داخلی از جریان ضرب‌در مقاومت درونی به دست می‌آد. با بار کم‌مقاومت‌تر جریان بیشتر می‌شه و ولتاژ بیشتری داخل باتری می‌افته.
منبع و افت‌های ولتاژ با هم جور درمی‌آن
V_terminal+V_drop = emf
ولتاژ پایانه به‌اضافهٔ افت ولتاژ در مقاومت درونی با نیروی محرکهٔ باتری برابره.
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 ولتاژ روی بار از عدد باتری پایین‌تره؟
چون باتری مقاومت درونی داره. جریان که می‌گذره، بخشی از نیروی محرکه روی اون مقاومت می‌افته و ولتاژ کم‌تری به بار می‌رسه. اگر جریان رو کم کنی یا مقاومت درونی کوچک‌تر باشه، ولتاژ پایانه به نیروی محرکه نزدیک‌تر می‌شه.
سؤال‌های رایج
نیروی محرکه با ولتاژ پایانه چه فرقی داره؟
نیروی محرکه ویژگی منبعه. ولتاژ پایانه همون چیزیه که به بار می‌رسه؛ وقتی جریان داشته باشیم، مقاومت درونی بخشی از ولتاژ رو می‌گیره.
مقاومت درونی بیشتر چه اثری داره؟
برای نیروی محرکه و بار ثابت، ولتاژ افت‌کرده داخل باتری بیشتر می‌شه و ولتاژ پایانه پایین می‌آد.
چرا بار کم‌مقاومت جریان بیشتری می‌کشه؟
چون مقاومت کل مدار کمتر می‌شه. جریان برابر نیروی محرکه تقسیم بر مجموع مقاومت درونی و بار است.
اگر بار خیلی بزرگ باشه ولتاژ پایانه چی می‌شه؟
جریان کم می‌شه و افت روی مقاومت درونی پایین می‌آد؛ برای همین ولتاژ پایانه به نیروی محرکه نزدیک می‌شه. در مدار باز ایده‌آل جریان صفره و این دو ولتاژ برابرن.
چرا مقاومت ۱۰ اهمیِ شروع رو دوباره پیدا نمی‌کنم؟
لغزنده از ۱ اهم با گام ۲ بالا می‌ره؛ مقدارهای قابل انتخاب فردن و ۱۰ بین دو گامه. در این صفحه از ۱۱ اهم استفاده شده که روی لغزنده قابل تنظیمه.