這個互動式變阻器模擬器 ( Rheostat Simulator) 旨在幫助學生視覺化物理學中的直流電路 (DC Circuits) 與歐姆定律 (Ohm’s Law)。透過這個工具，你可以清楚地觀察到變阻器不同接線方式對電路總電阻 (Total Resistance)、電流 (Current) 以及燈泡亮度 (Lamp Brightness) 的影響。
OPEN CIRCUIT
斷路
斷路
Resistance | 電阻
∞
Current | 電流
0.0 mA
Voltage | 電壓
0.00 V
Wiring Connections | 接線控制
如何使用 (How to Use):
- 連接導線 (Connect Wires)：點擊下方按鈕，或直接在電路圖上拖曳 (Drag and Drop) 紅色與藍色導線的末端，將它們連接到變阻器的 A、B 或 C 接線柱 (Terminals)。
- 滑動控制 (Slider Control)：當連接包含上方滑桿接點 (Terminal C) 時，拖曳變阻器上的滑片 (Slider) 來即時改變有效電阻。
- 觀察儀表 (Observe HUD)：注意畫面上方的儀表板，它會即時顯示當前的電阻 (Resistance)、電流 (Current) 與燈泡兩端的電壓 (Voltage)。
- 重置 (Reset)：如果發生短路導致燈泡燒毀 (Burnt out)，請點擊畫面上的重置按鈕更換燈泡並恢復預設狀態。
觀察與討論 (Reflection / Observation):
在操作模擬器時，請特別注意不同的接線組合 (Wiring combinations) 如何改變電路行為：
- 連接 A 與 B (Connect A & B)：電流流經整個底部線圈。此時變阻器提供固定的最大電阻 (Maximum resistance, 100 Ω)，移動滑片不會產生任何影響。
- 連接 A 與 C (Connect A & C)：電流從 A 流入，經過左側線圈，到達滑片後從 C 流出。將滑片向右移動會增加線圈長度，進而增加電阻，燈泡變暗。
- 連接 B 與 C (Connect B & C)：電流從 B 流入，經過右側線圈，到達滑片後從 C 流出。將滑片向右移動會減少線圈長度，進而減少電阻，燈泡變亮。
- 短路危機 (Short Circuit)：如果你將兩根導線連接到同一個接線柱（例如同時接 A），變阻器的有效電阻將變為 0 Ω。這會導致電路總電阻過低，產生極大的電流（過載, Overload），最終燒毀燈泡。