Google ClassroomGoogle Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

Az Ohm-törvény alkalmazása teljes áramkörre

Veszélyes lehet, ha egy feszültségforrás két kivezetését összekötjük egy kis ellenállású vezetékkel. Ilyenkor az áramkörben igen nagy erősségű áram halad. Ezt a jelenséget rövidzárásnak nevezzük. A rövidzárási áram haladásakor a feszültségforrás belső ellenállásán időegységenként jelentős hő keletkezik. Az így kapcsolt feszültségforrás akár tönkre is mehet.

Mit látunk az interaktív alkalmazáson?

A bal oldali rajzlapon látható a „külső ellenállás teljesítménye – külső ellenállás” grafikon (zöld, sima) a maximumával, az „áramerősség – külső ellenállás” grafikon (lila, szaggatott) és a „kapocsfeszültség – külső ellenállás” grafikon (kék, pontozott-szaggatott). A kék szaggatott vonal az elektromotoros feszültséget mutatja, ezt a kék grafikonnal lehet összehasonlítani. A jobb oldali lapon a „külső ellenállás teljesítménye – áramerősség” grafikon (zöld, sima) a maximumával, a „külső ellenállás – áramerősség” grafikon (lila, szaggatott) és a „kapocsfeszültség – áramerősség” grafikon (kék, pontozott-szaggatott) található.

1. feladat

Vizsgáljuk meg, hogyan változnak az áramkör jellemzői, ha változtatjuk a feszültségforrás üresjárási feszültségét (elektromotoros erejét)! Változtasd a galvánelem (feszültségforrás) feszültségét 3 V-ról 6 V-ra, majd 9 V-ra! A telep belső ellenállása 3 ohm legyen! A belső ellenállást most ne változtassuk!

Útmutató az interaktív alkalmazás használatához

A panelen két csúszkával lehet megadni a galvánelem adatait:
  • Az „Rb feliratú csúszka a telep belső ellenállását szabályozza (0–10 Ω).
  • Az „ε” feliratú csúszka a telep elektromotoros feszültségét állítja be (0–10 V).
Az Toolbar Image gomb mutatja és rejti el a jelmagyarázatot. A jelmagyarázatot tartalmazó panelre kattintva el is lehet tüntetni. A jelmagyarázaton lévő Toolbar Image/Toolbar Image gombok szabályozzák az egyes grafikonok láthatóságát.

1.1. feladat

Figyeld meg, hogyan változik az áramerősség és a kapocsfeszültség egy adott külső ellenállásnál (pl. 12 ohmnál)!

1.2. feladat

A külső ellenállás növelésével hogyan változik az áramerősség és a kapocsfeszültség? 

1.3. feladat

Hogyan változik a külső ellenállás teljesítménye a külső ellenállás növelésével?

2. feladat

Vizsgáld meg, hogy az elektromos áramerősség milyen tényezőktől függ!

2.1. feladat

Változtasd meg az elektromotoros erőt! Hogyan változik a rövidzárási áram erőssége?

2.2. feladat

Változtasd a galvánelem belső ellenállását! Hogyan változik a rövidzárási áram erőssége?

2.3. feladat

A külső ellenállás milyen értékénél lesz az áramerősség nulla?

2.4. feladat

Mekkora ebben az esetben a külső ellenálláson eső feszültség?

2.5. feladat

Mikor lesz a külső ellenállás teljesítménye nulla?

2.6. feladat

A külső ellenállás által szolgáltatott elektromos teljesítmény maximális, ha… (fejezd be a mondatot!)