Урок 5. Карточка учителя

1. Банк вопросов «спроси класс»

В1. Как из $V$, $I$, $R$ получить любую формулу?

• Правильно: треугольник Ома, закрыть искомую букву пальцем.
• Ошибка: «надо зубрить три формулы отдельно».
• Толчок: «Это одна формула в трёх видах. Закрой $I$ — что осталось?»

В2. Что общее у последовательных резисторов?

• Правильно: ток (одна дорога, деваться некуда).
• Ошибка: «напряжение одинаковое».
• Толчок: «Одна тропа. Может ли ток где-то свернуть?»

В3. Что общее у параллельных резисторов?

• Правильно: напряжение.
• Ошибка: «ток одинаковый».
• Толчок: «Обе ветви висят на одних и тех же двух точках. Что у них равное?»

В4. Почему в делителе падения складываются в напряжение источника?

• Правильно: закон сохранения энергии/KVL — сколько «дало», столько «разошлось».
• Ошибка: «часть напряжения теряется».
• Толчок: «Ничего не теряется, всё делится. Сложи куски.»

В5. Общее сопротивление параллели — больше или меньше меньшего резистора?

• Правильно: всегда меньше меньшего.
• Ошибка: «среднее из двух».
• Толчок: «Добавили ещё дорогу для тока — стало легче или тяжелее течь?»

В6. Зачем светодиоду резистор?

• Правильно: ограничить ток, иначе сгорит.
• Ошибка: «для яркости».
• Толчок: «Без него ток ничем не сдержан. Что с деталью?»

В7. Как датчик превращается в напряжение?

• Правильно: через делитель — переменный резистор (фото/термо) меняет напряжение в средней точке.
• Ошибка: «датчик сам выдаёт вольты».
• Толчок: «Поставь его в делитель. Что будет со средней точкой при изменении $R$?»

В8. Три резистора 10 Ω: последовательно и параллельно?

• Правильно: последовательно 30 Ω, параллельно ≈ 3.33 Ω.
• Ошибка: «и там и там 30».
• Толчок: «Складываем $R$ или $1/R$? Зависит от соединения.»

2. Вопросы с подвохом

«Закон Ома работает для всего?» Нет, только для линейных (омических) элементов — резисторов, металлов. Светодиод, лампа, диод ему не подчиняются (см. урок 4), хотя закон Ома всё равно используют для резистора рядом с ними.

«Что если в делителе к средней точке что-то подключить?» Нагрузка «подсаживает» делитель — напряжение меняется. Поэтому вход, к которому цепляют делитель (например, АЦП микроконтроллера), должен иметь высокое сопротивление. Тонкость для финала.

«Можно ли делителем понизить напряжение для питания нагрузки?» Плохая идея для мощной нагрузки: делитель греется и «проседает» под током. Делитель хорош для сигнала (датчика), а не для питания.

«Почему для двух резисторов есть отдельная короткая формула $R_1R_2/(R_1+R_2)$?» Это просто свёрнутый вид общей формулы через $1/R$. Для двух резисторов удобнее и быстрее.

«А если резисторы разного номинала параллельно?» Всё равно общее сопротивление меньше меньшего; меньший «перетягивает» больше тока (делитель тока).

3. Частые ошибки учеников

• Путают, что общее в последовательном/параллельном. → «Последовательно — общий ток; параллельно — общее напряжение.»

• Складывают сопротивления параллельно напрямую (10+20=30). → «Параллельно складывают $1/R$; для двух — $R_1R_2/(R_1+R_2)$.»

• Забывают перевести мА в А в законе Ома. → «10 мА — это 0.01 А. Единицы должны быть СИ.»

• Ставят светодиод без резистора «на пробу». → «Одна проба — и деталь мертва. Сначала расчёт резистора.»