GAIA / 龙虾学院 · 数智课堂
PHYSICS LAB / 家庭电路 · 九年级主题

小明家的用电挑战

灯亮着,晚餐准备好了,为什么厨房突然断电?进入小明家,用数据解释每一次开关。

正在加载内嵌 Blender 户型…
点击电器或右侧按钮,观察对应回路。
拖动旋转 · 滚轮缩放 · 右键平移|光点表示供电状态,不表示交流电电子的单向运动;线条不是施工走线图。
实际总功率0 W
实际总电流0.00 A
模型电压220 V
DISTRIBUTION / 配电箱

支路有边界,总电流也有边界。

阈值为本课堂固定设定。不能通过加大保护器额定值解决过载。真实保护有动作时间和配合关系,本模型采用“先判断支路,再判断总路”的简化规则。

THREE CHALLENGES

预测 → 操作 → 用证据解释

01 · 关掉客厅灯,电视会怎样?

载入日常用电,分别操作灯和电视。观察同一房间是否等于同一回路,以及电器为何能独立工作。

02 · 晚餐时,厨房跳闸了

四件厨房电器同时请求工作。先读跳闸前的数据,再关掉部分电器、复位。让电磁炉和冰箱工作,同时保持其他房间供电。

03 · 支路都没超,为什么全屋断电?

载入高峰用电,比较总电流与各支路电流。通过错峰使用设备,降低总负载后复位。

每次只改变一个条件,更容易发现因果关系。
EVIDENCE / 我的发现

记录两种用电方案

尚未保存

尚未保存

记录包含设备状态、回路数据、方案 A/B 与解释。当前页面不自动上传或保存个人信息。

让模型透明,让解释有依据。

本课使用 220 V 有效值,所有电器均按恒定有功功率、功率因数为 1 的理想负载处理,因此 I = P ÷ U。交流电流并非沿光点方向单向流动;动画只表示哪些设备正在获得电能。

电器功率、照明 2 A、插座 10 A、厨房 16 A、空调 10 A、总路 25 A 均为本课情景设定,不是安装推荐。未计算启动电流、电压降、线径、接地、短路或漏电;“未过载”不等于真实线路安全。

支路为预设并联关系。过流先使对应支路在模型中立即断开,再判断剩余总电流。真实断路器具有时间—电流特性,不能把这个顺序或动作时间当作真实保护配合。本课的保护不是漏电保护模拟。

跳闸后,电器开关请求仍保留;移除过载再复位才能恢复。真实家庭频繁跳闸应交由合格专业人员检查,不能照本课反复试合闸。

本页采用 Blender 制作的静态户型资产与独立 JavaScript 电路规则,支持离线运行。引用依据为一般电气安全原则,具体模型参数独立标明,不采用其他地区安装标准作为本地设计依据。

延伸阅读:EMSD · 电器使用安全,EMSD · 配电箱与插座(链接需联网)。