Doimiy elektr tokiga doir virtual masala

O‘rtacha qiyinchilik darajasi • berk zanjir • animatsiya • I(R) grafigi • avtomatik hisob

Masala sharti

EYuK i ε va ichki qarshiligi r bo‘lgan doimiy tok manbaiga tashqi R rezistor ulangan. Zanjirdan o‘tadigan tok kuchi I, tashqi rezistordagi kuchlanish U, ichki kuchlanish tushuvi Uich, tashqi zanjir quvvati P va manbaning foydali ish koeffitsiyenti η ni aniqlang.

Virtual modelda ε, r va R qiymatlarini o‘zgartirib, elektronlarning shartli harakati va I(R) bog‘lanish grafigini kuzating.

1. Berilgan parametrlar

12 V
1.0 Ω
5.0 Ω

Parametrlar o‘zgartirilganda chizma, grafik va barcha hisoblashlar avtomatik yangilanadi.

2. Virtual elektr zanjiri va animatsiya

tok manbai rezistor ampermetr tok yo‘nalishi

3. Formulalar ketma-ketligi

1-qadam. Zanjirning to‘liq qarshiligi

Rum = R + r = Ω
Nazariy izoh: berk zanjirda tashqi qarshilik bilan manbaning ichki qarshiligi ketma-ket ulangan deb qaraladi. Shuning uchun umumiy qarshilik ularning yig‘indisiga teng.

2-qadam. Berk zanjir uchun Om qonuni

I = ε / (R + r) = A
Nazariy izoh: berk zanjirdagi tok kuchi manbaning EYuK iga to‘g‘ri, zanjirning to‘liq qarshiligiga teskari proporsional.

3-qadam. Tashqi rezistordagi kuchlanish

U = IR = V
Nazariy izoh: tashqi zanjir qismidagi kuchlanish Om qonuniga ko‘ra tok kuchi bilan tashqi qarshilik ko‘paytmasiga teng.

4-qadam. Ichki qarshilikdagi kuchlanish tushuvi

Uich = Ir = V
Nazariy izoh: manbaning ichki qarshiligi sababli EYuK ning bir qismi manba ichida kuchlanish tushuviga sarflanadi. Shuning uchun ε = U + Uich.

5-qadam. Tashqi zanjir quvvati

P = UI = I²R = W
Nazariy izoh: tashqi rezistorda elektr energiyasi issiqlik yoki boshqa energiya turiga aylanadi. Quvvat vaqt birligida sarflanadigan energiyani ifodalaydi.

6-qadam. Manbaning foydali ish koeffitsiyenti

η = U/ε · 100% = R/(R+r) · 100% = %
Nazariy izoh: FIK tashqi zanjirga uzatilgan foydali energiyaning manba bergan umumiy energiyaga nisbatini bildiradi. R ortganda ichki yo‘qotishlarning nisbiy ulushi kamayadi.

4. I(R) grafigi

Grafikda ε va r o‘zgarmas bo‘lganda tashqi qarshilik R ortishi bilan tok kuchining kamayishi ko‘rsatiladi. Yashil nuqta joriy holatni bildiradi.

5. Yakuniy natija

Zanjirdagi tok kuchi: I = A
Tashqi rezistordagi kuchlanish: U = V
Ichki kuchlanish tushuvi: Uich = V
Tashqi zanjir quvvati: P = W
Manbaning foydali ish koeffitsiyenti: η = %