OSNOVE ELEKTROTEHNIKE
INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI
animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci

Istosmjerni strujni krugovi · Kocka otpornika — simulacija
  • Simuliramo pokus u kojem se kocka sastavljena od otpornika otpora $R=100 \text{ } \Omega$ spoji između dijagonalnih vrhova na izvor $U=3 \text{ V}$.
  • Iz sheme se može iščitati ukupna struja (ampermetar spojen serijski) te potencijali čvorova prema masi (uz oznake TP — test point). Ako postavite pokazivač miša iznad nekog otpornika prikazat će se pri dnu simulacije i njegov pad napona, struja i snaga.
  • Info: u ovom primjeru koristimo jednostavni online simulator električnih krugova © Circuit Simulator

Ponekada se postavljaju zadaci za zabavu u kojima se razmatraju razne konfiguracije otpornika. Jedan od njih je problem kocke. Bridovi ove kocke (njen kostur) napravljeni od jednakih otpornika $R$, ovdje je u pokusu početno zadano $R=100 \text{ } \Omega$. Zadatak je pronaći otpor između pojedinih vrhova takve kocke. Osim korištenja metoda za analizu električkih mreža (npr. metoda napona čvorova) koriste se intuitivne metode u kojima uočavamo simetrije u raspodjeli struja zbog koje su pojedini vrhovi na istom potencijalu. Točke istog potencijala se mogu spojiti i time se spoj pojednostavni. Osim toga, mogu se primijeniti transformacije trokut $\longleftrightarrow$ zvijezda. Ovdje imate priliku programom za simulaciju provjeriti potencijale svih čvorova (ispisuju se uz oznake TPTest point) prema masi $\left( 0 \text{ V} \right)$. Dodatno, možete postavljanjem kursora na svaki element (otpornik, žicu ili izvor) dobiti ispis trenutnih vrijednosti napona, struja, otpora i snaga.

Poznato je iz literature (potražite na Internetu pojam "resistor cube") da je ukupan otpor između dijagonalnih vrhova takve kocke jednak: $${5 \over 6} \cdot R$$ U pokusu provjerite da li to vrijedi — podijelite prema Ohmovom zakonu napon izvora s ukupnom strujom, a možete i postaviti kursor na izvor pa će se ispisati ukupan otpor.

Probajte prebaciti masu ili priključak izvora na neki drugi vrh (stisnite jednom space pa onda povucite elemente mišem) i opet promatrati kako se struja rasprši po mreži otpornika odnosno ustanoviti ukupan otpor.

Za one koji žele znati više:

  • Teorija: pokušajte na papiru izračunati traženi otpor za dijagonalne vrhove.
  • Praksa: probajte sami izvesti ovakav spoj — potrebno je zalemiti 12 istih otpornika u oblik kocke i potom izmjeriti ommetrom otpor između dijagonalnih vrhova.

Napomena:
Prikazani način ucrtavanja izvora uobičajen je u elektroničkim sklopovima. Podrazumijeva se da je drugi pol izvora (ovdje minus) spojen na masu. Tako shema postaje preglednija!