TwiddleLab / Физика / Схемы, которые можно собрать

Напряжение: толчок за потоком

Урок 3 из 10 · 7 мин · Бесплатно, без аккаунта

Что ты узнаешь

• Напряжение это энергия, которую каждый кулон заряда получает от батарейки: 1 вольт = 1 джоуль на кулон.
• Вольтметр измеряет разницу между двумя точками (разность потенциалов). Две точки на одном проводе: 0 В.
• Элементы в ряд складываются: четыре элемента по 1,5 В дают 6 В. По кругу падения на лампах в сумме равны подъёму батарейки.

Начать урок

Как идёт урок

1. Батарейка 9 В и батарейка 1,5 В. Что на самом деле измеряет число?

   Напряжение это энергия на единицу заряда: батарейка 9 В даёт каждому кулону 9 джоулей, элемент 1,5 В даёт 1,5 джоуля.

2. Крути батарейку, пока твоя лампа не засветится как зелёная.

   Смотри на холм справа: батарейка поднимает каждый кулон наверх, лампа опускает его вниз.

3. Поставь щупы вольтметра на лампу.

   Вольтметр показывает разницу энергии на кулон между двумя своими щупами.

4. Этот толчок называется напряжением.

   Напряжение это энергия, которую несёт каждый кулон заряда: 1 вольт (В) = 1 джоуль на кулон.

   Вольтметр сравнивает две точки: разность потенциалов между ними. На батарейке 4,5 В: 4,5 В. На лампе: то же падение.

   Две точки на одном голом проводе на одной высоте: между ними 0 В.

5. Собери батарею на 6 В из элементов AA по 1,5 В.

   Клади элементы в держатели. Пустой держатель это просто металлическая полоска.

   Каждый элемент поднимает каждый кулон на 1,5 Дж. Заряд, проходящий через четыре элемента подряд, поднимается четыре раза: 4 × 1,5 В = 6 В.

6. Игра: горки для цепи. Задай форму трассы так, чтобы каждая лампа получила ровно столько, сколько ей нужно.

   Тяни жёлтые ручки, потом нажми «Поехали».

7. Математика: вольты это джоули на кулон, ставка вроде долларов за километр. Какая батарейка даёт каждому кулону больше всего энергии?

   Напряжение это ставка: энергия ÷ заряд, V = E ÷ Q, как цена за км это доллары ÷ км. 18 Дж ÷ 2 Кл = 9 В.

8. Сделай так, чтобы вольтметр показал 0 В, когда щупы на двух разных точках.

   У провода (почти) нет сопротивления, поэтому заряды не теряют на нём энергию. Любые две точки одного провода на одном напряжении: 0 В разницы.

9. Прокатись на своих первых горках от своей батареи на 6 В.

Предыдущий урок: Ток: заряд в движении · Следующий урок: Сопротивление и закон Ома · Часть курса: Схемы, которые можно собрать

Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.