接线工坊 · 让电流有路可走

少一盏灯,
另一盏还亮吗?

两盏灯,同一节电源。
命运连在一起,还是各走各的路?点两个接线柱,亲手接上一根导线。
先让它亮起来,再解释电流怎样回来。

问题的来处1800 年 · 伏打电堆

怎样让电流不只出现一瞬间?

1800 年,伏打公布了用不同金属与湿润隔层叠成的电堆。它能提供持续电流,让研究者有机会反复连接回路、比较电的作用。

读一段背景,带着问题动手

1800 年,伏打公布了用不同金属与湿润隔层叠成的电堆。它能提供持续电流,让研究者有机会反复连接回路、比较电的作用。

电堆把化学过程转为电能,成为后来电池的重要起点。早期电源并不完美:电源内部也会影响输出。本页把复杂电化学简化为电动势与固定内阻,让你把注意力放在外部接线、电流和功率;电阻灯也不是历史电堆的原始实验器材。

现在,换你来试先补一根返回电源的导线,让灯亮起来。再给两盏灯分别找回路,断开其中一盏,看看另一盏的通路与功率发生了什么。

一盏灯的两条路

直流 · 稳态 · 电阻灯
先做一件事:补上回来的路

已接好 P → A1。再点 B1、N,让灯1的两端接到电源两极。

灯1还没亮:电流缺少返回电源的通路。

只有接线柱处相连,交叉导线不会自动相连。

点一个接线柱,再点另一个。

断路:从电源出发,还找不到经过灯返回另一极的完整路径。

调节电源与灯的电阻

内阻固定为 1 Ω。改变这些条件会结束当前独立接线任务,你可以继续自由探索。

需要灵感?看三种接法

示例会替换当前接线,接回两盏灯并恢复 6 V / 20 Ω;属于观察示例,不计为独立完成。

串联只有一条经过两灯的路;并联让两盏灯分别跨接在电源两极。也可以拆掉示例中的一根线,亲手检查。

轮到你设计

一盏断开,
另一盏仍亮。

从空板开始,自己让两灯都亮,再亲手断开灯1验证。目标是各有通路,不要求亮度完全不变。

你会怎样接?不必先记住“串联”或“并联”的名字。

留住两种接法

仅本页保留最近两组,刷新清除;第三组替换最早一组。恢复重算读数,不恢复挑战完成状态。

记一组,再只改接法或一个参数,留下对照。

另一盏仍亮,就一定一样亮吗?

并联时断开灯1,灯2的功率会怎样?考虑电源还有 1 Ω 内阻。先预测,再亲手断灯。

先选一个判断,再比较电源端电压与灯2功率。

每一瓦,都有去处

灯上的功率,
没有拿走全部。

E·I = P灯1 + P灯2 + I²r

0.000 = 0.000 + 0.000 + 0.000 W

读数保留三位小数,相加可能有舍入差。内阻也消耗功率;负载改变时,内阻压降改变,外端电压 U = E − Ir 也会变。

这块实验板能解释到哪里?

直流稳态、理想导线、固定电阻灯和电源内阻。灯的视觉亮度由功率作相对提示,不是白炽灯温度、真实照度或 LED 模型。没有模拟电流建立过程、电池耗尽与元件损坏。

两端绝对电势没有电源参考时标为“悬浮”。导线交叉不自动连通,只有同一个接线柱相连。短接电源时,1 Ω 内阻令电流有限;这不是可用于真实电池的短路试验指导。

读数 U/I 显示大小,灯旁箭头显示方向;理想导线闭环中的分流可能不唯一,因此不显示每根导线电流。断开灯表示移除灯元件,已接导线仍在。

下一站:电阻分压台——6 V怎样分出3 V? ↗

先预测,再用证据解释

把这次发现,留给下次的自己

断开一盏灯,另一盏还亮的接法有什么共同点?

换个条件,再试一次

接成并联后只断开灯1,比较灯2功率;考虑电源还有内阻。

看哪里?

二维亲手接线与测量;三维同步端子、导线与灯位置,交叉不自动连接。

回到装置再试 ↑

仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。

尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。

先修与两种探索深度

认识闭合回路、电压、电流和电阻。

先看现象:从空板开始,自己连接两盏灯

再做定量:节点电流守恒、欧姆定律U=IR;E·I=P₁+P₂+I²r。

模型、来源与核验边界

节点电流守恒、欧姆定律U=IR;E·I=P₁+P₂+I²r。

解析核验提示:E=6V、r=1Ω、单灯20Ω时I=6/21A;两灯串联为6/41A。

适用范围:直流稳态、理想导线、固定电阻灯;亮度不是照度或温度模型。

Encyclopaedia Britannica · Alessandro Volta(1800 年电堆)(历史/延伸阅读;解析关系见本卡,尚未获外部审阅) ↗

本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。

同一装置,换个角度

空间观察台

上方二维实验负责接线、构造和测量;这里同步呈现当前几何。平面对象置于空间台面,厚度、球体大小及变形显示均为示意,不新增测量值。

三维按需打开;拖动旋转、滚轮缩放,也可用方向键。二维与测量始终可用。