آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
قانون اهم؛ جریانِ مقاومت، لامپ و دیود چه فرقی داره؟
ولتاژ رو زیاد میکنی، اما جریان در هر قطعه به یک شکل بالا نمیره. مقاومت، لامپ و دیود رو انتخاب کن و هم نمودار و هم دو خروجی رو ببین.
آزمایش رو شروع کننوع قطعه رو عوض کن و ولتاژ رو روی درجههای یکدهم ولت تنظیم کن. نمودار رابطهٔ جریان و ولتاژه؛ کارتها مقدار جریان و مقاومت رو 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 اهمی رو آزمایش کن
نوع قطعه رو روی مقاومت بذار. ولتاژ رو یک بار ۰٫۵ و یک بار ۴٫۵ ولت انتخاب کن و جریان و مقاومت رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر ولتاژ نه برابر بشه، جریان و مقاومت ثابت چه تغییری میکنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
جریان از ۰٫۰۵ به ۰٫۴۵ آمپر میرسه، یعنی نه برابر میشه؛ مقاومت در هر دو حالت ۱۰ اهمه. برای این مقاومت، جریان با ولتاژ نسبت مستقیم داره و نمودار خط راستی میسازه.
لامپ با بالا رفتن ولتاژ چه واکنشی داره؟
نوع قطعه رو روی لامپ بذار. ولتاژ رو از ۰٫۵ به ۴٫۵ ولت تغییر بده و هر دو کارت جریان و مقاومت رو بخون.
حدست چیه؟ مقاومت لامپ در خروجی این مدل با زیادشدن ولتاژ بالا میره یا پایین میآد؟
توضیح نتیجه رو ببین
کارت جریان از ۰٫۰۱۸ به ۰٫۴۷۷ آمپر میرسه و مقاومت از ۲۸٫۳ به ۹٫۴ اهم پایین میآد. این رفتار با رشتهٔ تنگستن واقعی که با گرمشدن مقاومتش بیشتر میشه جور نیست؛ اینجا محدودیت خود مدل رو میبینی، نه قانون یک لامپ واقعی.
از آستانهٔ دیود عبور کن
نوع قطعه رو روی دیود بذار. ولتاژ رو اول ۰٫۵ ولت و بعد ۱٫۵ ولت تنظیم کن؛ جریان و مقاومت گزارششده رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ وقتی ولتاژ از آستانهٔ مدل نزدیک ۰٫۷ ولت بگذره، جریان چه تغییری میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در ۰٫۵ ولت، جریان ۰ آمپر و کارت مقاومت هم ۰ اهم مینویسه؛ مقدار صفرِ مقاومت درست نیست و فقط جای مقاومت بینهایت رو گرفته. در ۱٫۵ ولت، جریان حدود ۰٫۰۰۵ آمپره و مقاومت حدود ۳۰۲٫۸ اهم نشون داده میشه؛ به کارت مقاومت در حالت خاموش تکیه نکن.
پشت این حرکت چه خبره؟
مقاومت اهمی از قانون اهم پیروی میکنه
V = I*R
برای یک مقاومت ثابت، با زیادشدن ولتاژ جریان هم به همان نسبت بیشتر میشه. شیب نمودار جریان برحسب ولتاژ در این ابزار برای مقاومت ۱۰ اهمی ثابته.
غیراهمی یعنی نسبت ولتاژ به جریان ثابت نیست
R = V/I
در قطعهٔ غیراهمی، جریان با ولتاژ خطی تغییر نمیکنه و مقاومت ممکنه به وضعیت قطعه وابسته باشه. لامپ رشتهای واقعی با بالا رفتن دمای رشته مقاومت بیشتری پیدا میکنه؛ فرمول لامپ این ابزار این روند رو درست مدل نمیکنه.
دیود بعد از آستانه جریان میده
V < 0.7 V => I = 0
در تقریب این شبیهسازی، جریان دیود تا نزدیکی ۰٫۷ ولت صفره و بالاتر از آن زیاد میشه. دیود واقعی هم رفتار غیرخطی داره، اما نمودار و آستانهٔ دقیقش به جنس، دما و جریان وابستهست.
نمودارها تقریبهای سادهان
مقاومت ۱۰ اهمی یک مدل خطیه و دیود یک آستانهٔ ثابت داره. عددهای لامپ و مقاومت خاموشِ دیود با رفتار قطعهٔ واقعی جور نیستن؛ این دو خروجی رو با احتیاط تفسیر کن.
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 نمودار جریانِ مقاومت خط راسته ولی بقیه منحنی میشن؟
مقاومت این مدل مقدار ثابتی داره، پس با زیادشدن ولتاژ جریان هم متناسب زیاد میشه. لامپ و دیود طبق فرمولهای غیرخطی مدل رسم میشن؛ حواست باشه فرمول لامپ در این ویجت با اثر گرمشدن رشتهٔ واقعی سازگار نیست.
سؤالهای رایج
قطعهٔ اهمی چه ویژگیای داره؟
در محدودهٔ کارش نسبت ولتاژ به جریان ثابت میمونه؛ اگر دما ثابت باشه، نمودار جریان برحسب ولتاژ خط راسته. مقاومت این نمونه ۱۰ اهمه.
چرا لامپ رشتهای واقعی غیراهمیه؟
با بیشترشدن جریان، رشته گرمتر میشه و مقاومت تنگستن افزایش پیدا میکنه؛ برای همین نمودار واقعی جریان و ولتاژ خط راست نیست. فرمول لامپ این شبیهساز برعکس، مقاومت رو با بالا رفتن ولتاژ کم میکنه.
آستانهٔ دیود در این مدل چند ولته؟
حدود ۰٫۷ ولته. پایینتر از آستانه، مدل جریان صفر میده و بالاتر از آن جریان رو بهشکل نمایی زیاد میکنه.
آیا دیودِ خاموش واقعاً مقاومت صفر داره؟
نه؛ جریان صفر یعنی مقاومت مؤثر خیلی بزرگ یا تعریفنشدهست. این ابزار بینهایت رو به صفر تبدیل میکنه، پس کارت ۰ اهم برای حالت خاموش درست نیست.
شیب نمودار جریان و ولتاژ چی رو نشون میده؟
برای نمودار جریان برحسب ولتاژ، شیب برابر رساناییه و وارونش مقاومت میشه. اگر نمودار خمیده باشه، مقاومت در نقاط مختلف یکسان نیست.