02 · PASCAL PHYSICS LAB

Ηλεκτρισμός

Κυκλώματα, φορτία και ενέργεια

Πρώτα παρατηρώ Μετά πειραματίζομαι Έπειτα καταλαβαίνω
ΕΜΠΕΙΡΙΑ 01

Το πρώτο φως

Μπορείς να ανάψεις το λαμπάκι χωρίς να λείπει ούτε ένα κομμάτι από τη διαδρομή;

Ο Pascal εξετάζει έναν ξύλινο πάγκο σε ατμοσφαιρικό επιστημονικό εργαστήριο
+−3 V
ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΑΝΟΙΧΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑΗ διαδρομή έχει κενό · το λαμπάκι μένει σβηστό
ΤΙ ΒΛΕΠΕΙΣ;

Με ανοιχτό διακόπτη υπάρχει ένα μικρό κενό στη διαδρομή. Κλείσε τον και παρατήρησε τι αλλάζει.

ΕΜΠΕΙΡΙΑ 02 · ΚΛΕΙΣΤΗ ΔΙΑΔΡΟΜΗ

Η διαδρομή του ρεύματος

Ένα κύκλωμα λειτουργεί μόνο όταν κάθε τμήμα του σχηματίζει έναν αδιάκοπο κλειστό δρόμο.

+−!
Η διαδρομή διακόπτεται — ρεύμα δεν διαρρέει όλο το κύκλωμαΔεν αρκεί να είναι συνδεδεμένο μόνο ένα μέρος. Ένα κενό οπουδήποτε ανοίγει ολόκληρο το κύκλωμα.
ΕΜΠΕΙΡΙΑ 03 · ΔΟΚΙΜΗ ΥΛΙΚΩΝ

Αγωγοί και μονωτές

Τοποθέτησε ένα υλικό στο κενό. Θα ολοκληρώσει την ηλεκτρική διαδρομή;

Ξύλο (στεγνό)
Η διαδρομή παραμένει ανοιχτή

Στις συνθήκες της προσομοίωσης λειτουργεί ως μονωτής.

Οι ιδιότητες εξαρτώνται από το υλικό και τις συνθήκες. Δεν δοκιμάζουμε άγνωστα υλικά σε πραγματικό ρεύμα.
ΕΜΠΕΙΡΙΑ 04 · ΙΔΑΝΙΚΟΣ ΩΜΙΚΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗΣ

Τάση, ένταση και αντίσταση

Άλλαξε μία ποσότητα και δες αμέσως πώς μεταβάλλεται η ένταση του ρεύματος.

0.20 AΑΜΠΕΡΟΜΕΤΡΟ
ΙΔΑΝΙΚΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗΣ
I = V / RI = 6 / 30 = 0.20 A

V είναι η τάση σε volt, I η ένταση σε ampere και R η αντίσταση σε ohm. Εδώ χρησιμοποιούμε ιδανικό ωμικό αντιστάτη· ένα πραγματικό λαμπάκι δεν συμπεριφέρεται ακριβώς έτσι καθώς θερμαίνεται.

ΕΜΠΕΙΡΙΑ 05 · ΔΥΟ ΔΡΟΜΟΙ

Σε σειρά και παράλληλα

Άλλαξε τη συνδεσμολογία και αφαίρεσε έναν λαμπτήρα. Παρατήρησε ποιος δρόμος μένει κλειστός.

+−
Ένας δρόμος περνά και από τα δύο λαμπάκια

Στο απλοποιημένο μοντέλο δύο όμοιοι αντιστατικοί λαμπτήρες σε σειρά μοιράζονται την τάση και φωτίζουν ασθενέστερα.

ΕΜΠΕΙΡΙΑ 06 · Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ

Από την μπαταρία στο φως

Μετακίνησε τον δείκτη και ακολούθησε την ενέργεια χωρίς να την μπερδέψεις με τα φορτία.

ΜΠΑΤΑΡΙΑΧημική ενέργεια→
ΚΥΚΛΩΜΑΗλεκτρική μεταφορά→
ΛΑΜΠΑΚΙΦως→
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΘερμότητα
Η μπαταρία αποθηκεύει χημική ενέργεια.

Η ενέργεια δεν δημιουργείται από το τίποτα και δεν «καταναλώνεται» ως ύλη· μεταφέρεται και αλλάζει μορφή.

ΕΜΠΕΙΡΙΑ 07 · ΕΛΞΗ ΚΑΙ ΑΠΩΣΗ

Ηλεκτρικά φορτία

Διάλεξε το πρόσημο κάθε φορτίου και άλλαξε την απόστασή τους.

+
-
Φορτίο Α
Φορτίο Β
Ετερώνυμα φορτία: έλξη

Η δύναμη δρα κατά μήκος της γραμμής που ενώνει τα δύο φορτία.

Αυτή είναι ξεχωριστή προσομοίωση φορτίων και όχι μοντέλο της λειτουργίας του κυκλώματος.