diff --git a/frontend/textbooks/physics_10_ch4.html b/frontend/textbooks/physics_10_ch4.html index 124d8d6..be929a3 100644 --- a/frontend/textbooks/physics_10_ch4.html +++ b/frontend/textbooks/physics_10_ch4.html @@ -622,52 +622,966 @@ function wireReadBtn(paraId){ function build_p25(){ const box = document.getElementById('p25-body'); let html = ''; - html += makeCard('theory', "ЭДС источника тока", "§25", ` -

ЭДС источника тока — этот параграф в разработке (Phase 1+).

-

Здесь появятся: теория, формулы, разобранные примеры и 3–4 интерактива в стиле «алгебры 11» — таблицы, симуляции, ползунки, drag-and-drop и автопроверяемые тренажёры.

-

- Phase 0: создан скелет учебника. Phase 4+: наполнение этого § содержанием по учебнику «Физика 10» (Беларусь, 2019). -

+ + /* THEORY 1 — Электрический ток и условия его существования */ + html += makeCard('theory', "Электрический ток и условия его существования", "§25", ` +

Электрический ток — упорядоченное движение электрических зарядов (свободных носителей: электронов в металлах, ионов в электролитах и т. д.).

+

Сила тока $I$ — заряд, проходящий через сечение проводника за единицу времени:

+

$$I = \\dfrac{q}{t}$$

+

Единица: Ампер (А) $= 1$ Кл / 1 с.

+

Условия существования постоянного тока:

+
    +
  1. Свободные заряженные частицы в проводнике.
    2. +
  2. Электрическое поле в проводнике (поддерживается источником тока).
    3. +
  3. Замкнутая цепь.
    4. +
+

Если поле не поддерживать — заряды перераспределятся и ток прекратится за доли секунды.

`); + + /* THEORY 2 — Сторонние силы. ЭДС */ + html += makeCard('rule', "Сторонние силы. ЭДС", "§25", ` +

Сторонние силы — силы неэлектрической природы, которые в источнике тока производят работу по разделению зарядов и поддерживают разность потенциалов на полюсах. Виды сторонних сил:

+ +

ЭДС источника $\\mathcal{E}$ — отношение работы сторонних сил $A_{ст}$ по перемещению заряда $q$ внутри источника к самому заряду:

+

$$\\mathcal{E} = \\dfrac{A_{ст}}{q}$$

+

Единица: Вольт (В) — та же, что для напряжения.

+

ЭДС — характеристика источника, не зависит от заряда: при $q = 1$ Кл работа сторонних сил равна $\\mathcal{E}$ Дж.

+ `); + + /* THEORY 3 — Различие ЭДС и напряжения */ + html += makeCard('example', "Различие ЭДС и напряжения на полюсах", "§25", ` +

Разомкнутая цепь (ток не течёт): напряжение на клеммах равно ЭДС:

+

$$U_{кл} = \\mathcal{E}$$

+

Замкнутая цепь (ток $I$ течёт): напряжение на клеммах меньше ЭДС:

+

$$U_{кл} = \\mathcal{E} - I r$$

+

где $r$ — внутреннее сопротивление источника.

+

Внутреннее сопротивление возникает из-за движения зарядов внутри самого источника (электролит в батарейке, обмотка в генераторе).

+

Пример. Новая батарейка АА: $\\mathcal{E} \\approx 1{,}5$ В, $r \\approx 0{,}2$ Ом. Старая батарейка — $r$ может вырасти до нескольких ом, и напряжение на клеммах при том же токе падает заметно.

+ `); + + /* INTERACTIVE 1 — Источник тока: разомкнутая vs замкнутая цепь */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 1
Источник тока: разомкнутая vs замкнутая цепь
+
Меняй $\\mathcal{E}$, $r$, $R$ и переключатель цепи. Смотри, как меняется ток и показания вольтметра на клеммах.
+
+ + + +
+
+ + +
+
+ +
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 2 — Калькулятор ЭДС */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 2
Калькулятор ЭДС
+
$\\mathcal{E} = A_{ст}/q$. Выбери, что искать.
+
+ + + +
+
+
+ +
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 3 — Какие силы? */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 3
Какие сторонние силы работают?
+
Выбери природу сторонних сил для каждого источника тока.
+
Задача 1 / 6Очки: 0 / 6
+
+
+
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 4 — Тренажёр ЭДС */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 4
Тренажёр ЭДС
+
5 задач. Допуск $\\pm 5\\%$.
+
Задача 1 / 5Очки: 0 / 5
+
+
+ ответ = + + + +
+
+
`; + html += secNav(null, 'p26'); html += readButton('p25'); + box.innerHTML = html; renderMath(box); + + /* IV1 — Разомкнутая vs замкнутая цепь */ + (function(){ + const svg = document.getElementById('p25-iv1-svg'); + const ES = document.getElementById('p25-iv1-E'); + const rS = document.getElementById('p25-iv1-r'); + const RS = document.getElementById('p25-iv1-R'); + const EL = document.getElementById('p25-iv1-EL'); + const rL = document.getElementById('p25-iv1-rL'); + const RL = document.getElementById('p25-iv1-RL'); + const bCl = document.getElementById('p25-iv1-cl'); + const bOp = document.getElementById('p25-iv1-op'); + const out = document.getElementById('p25-iv1-out'); + const seen = new Set(); + let _done = false; + let closed = true; + + function setClosed(v){ + closed = v; + if(v){ bCl.classList.add('primary'); bOp.classList.remove('primary'); } + else { bOp.classList.add('primary'); bCl.classList.remove('primary'); } + render(); + } + + function render(){ + const E = +ES.value, r = +rS.value, R = +RS.value; + EL.textContent = E.toFixed(1); + rL.textContent = r.toFixed(1); + RL.textContent = R.toFixed(0); + + const I = closed ? E / (R + r) : 0; + const Ucl = closed ? (E - I*r) : E; + + // Раскладка: батарея слева, резистор справа, провода сверху/снизу, вольтметр сверху над клеммами + const W = 480, H = 260; + let g = ''; + g += ''; + g += 'Электрическая цепь'; + + // Координаты ключевых точек + const battX = 110, battY = 150; + const resX = 360, resY = 150; + const wireTopY = 80; + const wireBotY = 220; + + // Источник с внутренним сопротивлением: батарея + маленький резистор r + g += PHYS.batteryEMF(battX, battY, E.toFixed(1), 'v'); + // r — маленький резистор справа от батареи + g += ''; + g += 'r='+r.toFixed(1)+''; + // Внешняя нагрузка + g += PHYS.resistor(resX, resY, R.toFixed(0), 'v'); + + // Провода: верх — батарея(+) → резистор; низ — резистор → батарея(−) + // Верх: от точки над батареей до точки над резистором + const topL_x = battX, topR_x = resX; + const botL_x = battX+25, botR_x = resX; + // Вертикальный провод от батареи вверх к шине + g += PHYS.wire(topL_x, battY-18, topL_x, wireTopY); + g += PHYS.wire(topL_x, wireTopY, topR_x, wireTopY); + g += PHYS.wire(topR_x, wireTopY, topR_x, resY-20); + + // Нижний провод (с разрывом если разомкнуто) + g += PHYS.wire(botL_x, battY+6, botL_x, wireBotY); + if(closed){ + g += PHYS.wire(botL_x, wireBotY, botR_x, wireBotY); + } else { + // Разрыв в середине + const midX = (botL_x + botR_x)/2; + g += PHYS.wire(botL_x, wireBotY, midX-18, wireBotY); + g += PHYS.wire(midX+18, wireBotY, botR_x, wireBotY); + // ключ-разрыв + g += ''; + g += ''; + g += ''; + g += 'разомкнуто'; + } + g += PHYS.wire(botR_x, wireBotY, botR_x, resY+20); + + // Вольтметр между клеммами источника (поперёк) — слева от батареи + const volX = 50, volY = 150; + g += PHYS.voltmeterSymbol(volX, volY, 16); + // провода от вольтметра к клеммам батареи + g += PHYS.wire(volX, volY-16, volX, wireTopY); + g += PHYS.wire(volX, wireTopY, topL_x, wireTopY); + g += PHYS.wire(volX, volY+16, volX, wireBotY); + g += PHYS.wire(volX, wireBotY, botL_x, wireBotY); + // показание вольтметра + g += ''+Ucl.toFixed(2)+' В'; + + // Стрелки тока (только если замкнуто и I>0) + if(closed && I > 0.001){ + // Стрелка по верхнему проводу — слева направо + g += PHYS.drawArrow(180, wireTopY, 240, wireTopY, '#dc2626', 2.4, 9); + g += 'I = '+I.toFixed(2)+' А'; + } else if(!closed) { + g += 'I = 0'; + } + + svg.innerHTML = g; + + // Текстовый вывод + let txt = ''; + if(closed){ + txt += '$I = \\dfrac{\\mathcal{E}}{R+r} = \\dfrac{'+E.toFixed(1)+'}{'+R.toFixed(0)+'+'+r.toFixed(1)+'} = '+I.toFixed(3)+'$ А'; + txt += '
$U_{кл} = \\mathcal{E} - Ir = '+E.toFixed(1)+' - '+I.toFixed(3)+'\\cdot '+r.toFixed(1)+' = '+Ucl.toFixed(2)+'$ В'; + } else { + txt += 'Разомкнуто: $I = 0$, $U_{кл} = \\mathcal{E} = '+E.toFixed(1)+'$ В'; + } + out.innerHTML = txt; + renderMath(out); + + seen.add((closed?'C':'O')+':'+E.toFixed(1)+':'+r.toFixed(1)+':'+R.toFixed(0)); + if(!_done && seen.size >= 4){ _done = true; addXp(10, 'p25-iv1'); bumpProgress('p25', 15); } + } + bCl.addEventListener('click', () => setClosed(true)); + bOp.addEventListener('click', () => setClosed(false)); + ES.addEventListener('input', render); + rS.addEventListener('input', render); + RS.addEventListener('input', render); + setClosed(true); + })(); + + /* IV2 — Калькулятор ЭДС */ + (function(){ + let mode = 'E'; + const bE = document.getElementById('p25-iv2-mE'); + const bA = document.getElementById('p25-iv2-mA'); + const bQ = document.getElementById('p25-iv2-mQ'); + const inputs = document.getElementById('p25-iv2-inputs'); + const out = document.getElementById('p25-iv2-out'); + const seen = new Set(); + let _done = false; + + function setMode(m){ + mode = m; + [bE,bA,bQ].forEach(x => x.classList.remove('primary')); + ({E:bE, A:bA, Q:bQ}[m]).classList.add('primary'); + if(m === 'E'){ + inputs.innerHTML = '' + + ''; + } else if(m === 'A'){ + inputs.innerHTML = '' + + ''; + } else { + inputs.innerHTML = '' + + ''; + } + renderMath(inputs); + out.innerHTML = ''; + } + + function calc(){ + let html = ''; + if(mode === 'E'){ + const A = parseFloat(document.getElementById('p25-iv2-A').value); + const q = parseFloat(document.getElementById('p25-iv2-q').value); + if(!isFinite(A) || !isFinite(q) || q <= 0){ out.innerHTML = 'Введи корректные значения.'; return; } + const E = A / q; + html += '$\\mathcal{E} = \\dfrac{A_{ст}}{q} = \\dfrac{'+A+'}{'+q+'} = '+E.toFixed(3)+'$ В'; + } else if(mode === 'A'){ + const E = parseFloat(document.getElementById('p25-iv2-E').value); + const q = parseFloat(document.getElementById('p25-iv2-q').value); + if(!isFinite(E) || !isFinite(q)){ out.innerHTML = 'Введи корректные значения.'; return; } + const A = E * q; + html += '$A_{ст} = \\mathcal{E}\\cdot q = '+E+'\\cdot '+q+' = '+A.toFixed(3)+'$ Дж'; + } else { + const A = parseFloat(document.getElementById('p25-iv2-A').value); + const E = parseFloat(document.getElementById('p25-iv2-E').value); + if(!isFinite(A) || !isFinite(E) || E <= 0){ out.innerHTML = 'Введи корректные значения.'; return; } + const q = A / E; + html += '$q = \\dfrac{A_{ст}}{\\mathcal{E}} = \\dfrac{'+A+'}{'+E+'} = '+q.toFixed(3)+'$ Кл'; + } + out.innerHTML = html; + renderMath(out); + seen.add(mode+':'+Date.now()); + if(!_done && seen.size >= 3){ _done = true; addXp(10, 'p25-iv2'); bumpProgress('p25', 15); } + } + bE.addEventListener('click', () => setMode('E')); + bA.addEventListener('click', () => setMode('A')); + bQ.addEventListener('click', () => setMode('Q')); + document.getElementById('p25-iv2-go').addEventListener('click', calc); + setMode('E'); + })(); + + /* IV3 — Какие сторонние силы? */ + (function(){ + const OPTS = ['Химические','Механические','Световые','Тепловые']; + const Q = [ + { q:'В гальваническом элементе (батарейке).', ans:0, why:'Реакция между электродами и электролитом разделяет заряды.' }, + { q:'В генераторе электростанции.', ans:1, why:'Вращение ротора в магнитном поле разделяет заряды.' }, + { q:'В фотоэлементе (солнечной батарее).', ans:2, why:'Световой поток выбивает электроны и создаёт ЭДС.' }, + { q:'В аккумуляторе автомобиля.', ans:0, why:'Это тоже химический источник тока.' }, + { q:'В термоэлементе (термопаре).', ans:3, why:'Разность температур контактов разных металлов создаёт ЭДС.' }, + { q:'В велосипедной динамо-машине.', ans:1, why:'Вращение магнита от колеса — механическая сила.' } + ]; + let i = 0, score = 0; + const qEl = document.getElementById('p25-iv3-q'); + const oEl = document.getElementById('p25-iv3-opts'); + const fb = document.getElementById('p25-iv3-fb'); + const iEl = document.getElementById('p25-iv3-i'); + const sEl = document.getElementById('p25-iv3-s'); + + function show(){ + if(i >= Q.length){ + qEl.innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + oEl.innerHTML = ''; + if(score === Q.length){ addXp(15, 'p25-iv3'); bumpProgress('p25', 25); } + else if(score >= 4){ addXp(8, 'p25-iv3'); bumpProgress('p25', 15); } + return; + } + iEl.textContent = (i+1); + sEl.textContent = score; + qEl.innerHTML = Q[i].q; + oEl.innerHTML = OPTS.map((t, k) => '').join(''); + fb.style.display = 'none'; + renderMath(qEl); + oEl.querySelectorAll('button').forEach(b => { + b.addEventListener('click', () => { + const v = +b.dataset.v; + if(v === Q[i].ans){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! ' + Q[i].why + ' Дальше ▶'); } + else feedback(fb, false, '✗ Верно: ' + OPTS[Q[i].ans] + '. ' + Q[i].why + ' Дальше ▶'); + sEl.textContent = score; + oEl.querySelectorAll('button').forEach(x => x.disabled = true); + i++; + setTimeout(show, 1800); + }); + }); + } + document.getElementById('p25-iv3-restart').addEventListener('click', () => { i = 0; score = 0; show(); }); + show(); + })(); + + /* IV4 — Тренажёр ЭДС */ + (function(){ + const Q = [ + { q:'Сторонние силы совершили работу $A = 10$ Дж при заряде $q = 5$ Кл. ЭДС в В?', ans:2, tol:0.1, hint:'$\\mathcal{E} = A/q = 10/5 = 2$ В.' }, + { q:'Аккумулятор $\\mathcal{E} = 12$ В, $r = 0{,}5$ Ом, нагрузка $R = 5{,}5$ Ом. Сила тока в А?', ans:2, tol:0.1, hint:'$I = \\mathcal{E}/(R+r) = 12/6 = 2$ А.' }, + { q:'Тот же аккумулятор. Напряжение на клеммах в В?', ans:11, tol:0.6, hint:'$U_{кл} = \\mathcal{E} - Ir = 12 - 2\\cdot 0{,}5 = 11$ В.' }, + { q:'За $t = 5$ с через сечение прошёл заряд $q = 2$ Кл. Сила тока в А?', ans:0.4, tol:0.05, hint:'$I = q/t = 2/5 = 0{,}4$ А.' }, + { q:'Идеальная батарейка $\\mathcal{E} = 1{,}5$ В, $r = 0$, $R = 3$ Ом. Сила тока в А?', ans:0.5, tol:0.05, hint:'$I = \\mathcal{E}/R = 1{,}5/3 = 0{,}5$ А.' } + ]; + let i = 0, score = 0; + function show(){ + if(i >= Q.length){ + document.getElementById('p25-iv4-q').innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + if(score === Q.length){ addXp(15, 'p25-iv4'); bumpProgress('p25', 25); } + else if(score >= 3){ addXp(8, 'p25-iv4'); bumpProgress('p25', 15); } + return; + } + document.getElementById('p25-iv4-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p25-iv4-s').textContent = score; + document.getElementById('p25-iv4-q').innerHTML = Q[i].q; + document.getElementById('p25-iv4-ans').value = ''; + renderMath(document.getElementById('p25-iv4-q')); + document.getElementById('p25-iv4-fb').style.display = 'none'; + } + function go(){ + if(i >= Q.length) return; + const fb = document.getElementById('p25-iv4-fb'); + const raw = document.getElementById('p25-iv4-ans').value.replace(',', '.'); + const ans = parseFloat(raw); + if(isNaN(ans)){ feedback(fb, false, '✗ Введи число.'); return; } + if(Math.abs(ans - Q[i].ans) <= Q[i].tol + 0.001){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! '+Q[i].hint+' Дальше ▶'); } + else feedback(fb, false, '✗ Неверно. Ответ: $'+Q[i].ans+'$. '+Q[i].hint+' Дальше ▶'); + document.getElementById('p25-iv4-s').textContent = score; + i++; + setTimeout(show, 1800); + } + document.getElementById('p25-iv4-go').addEventListener('click', go); + document.getElementById('p25-iv4-ans').addEventListener('keydown', e => { if(e.key === 'Enter') go(); }); + document.getElementById('p25-iv4-start').addEventListener('click', () => { i = 0; score = 0; show(); }); + show(); + })(); + wireReadBtn('p25'); } function build_p26(){ const box = document.getElementById('p26-body'); let html = ''; + + /* THEORY 1 — Закон Ома для полной цепи */ html += makeCard('theory', "Закон Ома для полной цепи", "§26", ` -

Закон Ома для полной цепи — этот параграф в разработке (Phase 1+).

-

Здесь появятся: теория, формулы, разобранные примеры и 3–4 интерактива в стиле «алгебры 11» — таблицы, симуляции, ползунки, drag-and-drop и автопроверяемые тренажёры.

-

- Phase 0: создан скелет учебника. Phase 4+: наполнение этого § содержанием по учебнику «Физика 10» (Беларусь, 2019). -

+

Закон Ома для полной электрической цепи:

+

$$I = \\dfrac{\\mathcal{E}}{R + r}$$

+
    +
  • $\\mathcal{E}$ — ЭДС источника (В)
    • +
  • $R$ — сопротивление внешней цепи (нагрузки) — Ом
    • +
  • $r$ — внутреннее сопротивление источника — Ом
    • +
  • $I$ — сила тока в цепи (А)
    • +
+

Эту формулу легко понять физически: ЭДС «толкает» ток через две последовательно соединённых «препятствия» — внешнее $R$ и внутреннее $r$.

+

Закон Ома для участка цепи (повторение из 8 класса): $I = U/R$. Это частный случай — для участка без источника.

`); + + /* THEORY 2 — Напряжение и КПД источника */ + html += makeCard('rule', "Напряжение на полюсах и КПД источника", "§26", ` +

Напряжение на внешней цепи (= на клеммах источника, когда есть ток):

+

$$U = IR = \\mathcal{E} - I r$$

+

Падение напряжения внутри источника: $\\mathcal{E} - U = Ir$.

+

КПД источника тока — отношение полезной мощности (на нагрузке) к полной мощности источника:

+

$$\\eta = \\dfrac{U}{\\mathcal{E}} = \\dfrac{R}{R+r}$$

+

Чем меньше $r$ (или больше $R$), тем выше КПД.

+

Максимальная мощность во внешней цепи достигается при $R = r$. При этом $\\eta = 50\\%$, а $P_{max} = \\dfrac{\\mathcal{E}^2}{4r}$.

+ `); + + /* THEORY 3 — Короткое замыкание */ + html += makeCard('example', "Короткое замыкание", "§26", ` +

Короткое замыкание (КЗ) — соединение клемм источника проводником с очень малым сопротивлением (когда $R \\ll r$ или $R \\approx 0$).

+

Ток короткого замыкания:

+

$$I_{кз} = \\dfrac{\\mathcal{E}}{r}$$

+

Это максимально возможный ток от данного источника. Если $r$ мало — $I_{кз}$ огромен. Последствия:

+
    +
  • Перегрев проводов.
    • +
  • Расплавление изоляции.
    • +
  • Пожар.
    • +
  • Взрыв батареи (особенно у аккумуляторов).
    • +
+

Защита от КЗ:

+
    +
  • Предохранители — плавкие или электронные.
    • +
  • Автоматические выключатели в щитке.
    • +
  • В бытовой технике — встроенная электронная защита.
    • +
+

Пример. Автомобильный аккумулятор $\\mathcal{E} = 12$ В, $r = 0{,}005$ Ом. $I_{кз} = 12/0{,}005 = 2400$ А — расплавит любой тонкий провод за секунды.

+ `); + + /* INTERACTIVE 1 — Конструктор электрической цепи */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 1
Конструктор электрической цепи
+
Двигай $\\mathcal{E}$, $r$, $R$. Смотри ток, напряжение на клеммах, мощность и КПД в реальном времени.
+
+ + + +
+
+ +
+
+ +
`; + + /* INTERACTIVE 2 — Универсальный калькулятор Ома */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 2
Универсальный калькулятор закона Ома
+
$I = \\mathcal{E}/(R+r)$. Выбери, что искать.
+
+ + + + +
+
+
+ +
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 3 — Что произойдёт с током? */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 3
Что произойдёт с силой тока?
+
Опираясь на $I = \\mathcal{E}/(R+r)$, выбери, как изменится ток.
+
Задача 1 / 6Очки: 0 / 6
+
+
+ +
+
`; + + /* INTERACTIVE 4 — Тренажёр закона Ома */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 4
Тренажёр закона Ома
+
6 задач. Допуск $\\pm 5\\%$.
+
Задача 1 / 6Очки: 0 / 6
+
+
+ ответ = + + + +
+ +
`; + html += secNav('p25', 'final4'); html += readButton('p26'); + box.innerHTML = html; renderMath(box); + + /* IV1 — Конструктор цепи */ + (function(){ + const svg = document.getElementById('p26-iv1-svg'); + const ES = document.getElementById('p26-iv1-E'); + const rS = document.getElementById('p26-iv1-r'); + const RS = document.getElementById('p26-iv1-R'); + const EL = document.getElementById('p26-iv1-EL'); + const rL = document.getElementById('p26-iv1-rL'); + const RL = document.getElementById('p26-iv1-RL'); + const out = document.getElementById('p26-iv1-out'); + const warn = document.getElementById('p26-iv1-warn'); + const seen = new Set(); + let _done = false; + + function render(){ + const E = +ES.value, r = +rS.value, R = +RS.value; + EL.textContent = E.toFixed(1); + rL.textContent = r.toFixed(1); + RL.textContent = R.toFixed(1); + + const I = E / (R + r); + const Ucl = E - I*r; + const Pvn = I*I * R; + const eta = R / (R + r) * 100; + + const W = 480, H = 320; + let g = ''; + g += ''; + g += 'Полная электрическая цепь'; + + // Прямоугольная цепь + const battX = 90, battY = 180; + const amX = 240, amY = 80; // амперметр сверху по центру + const resX = 390, resY = 180; + const volX = 60, volY = 240; // вольтметр снизу-слева + + // Источник + g += PHYS.batteryEMF(battX, battY, E.toFixed(1), 'v'); + // Внутреннее сопротивление r — рядом + g += ''; + g += 'r='+r.toFixed(1)+''; + // Внешняя нагрузка + g += PHYS.resistor(resX, resY, R.toFixed(1), 'v'); + // Амперметр сверху + g += PHYS.ammeterSymbol(amX, amY, 16); + + // Провода + // (+) батареи вверх → амперметр → к резистору + g += PHYS.wire(battX, battY-18, battX, amY); + g += PHYS.wire(battX, amY, amX-16, amY); + g += PHYS.wire(amX+16, amY, resX, amY); + g += PHYS.wire(resX, amY, resX, resY-20); + + // (−) батареи вниз → к резистору снизу + g += PHYS.wire(battX+25, battY+6, battX+25, 270); + g += PHYS.wire(battX+25, 270, resX, 270); + g += PHYS.wire(resX, 270, resX, resY+20); + + // Вольтметр между клеммами источника (по бокам, слева) + g += PHYS.voltmeterSymbol(volX, volY, 16); + g += PHYS.wire(volX, volY-16, volX, amY); + g += PHYS.wire(volX, amY, battX, amY); + g += PHYS.wire(volX, volY+16, volX, 270); + g += PHYS.wire(volX, 270, battX+25, 270); + g += ''+Ucl.toFixed(2)+' В'; + + // Стрелка тока и подпись возле амперметра + g += PHYS.drawArrow(amX-50, amY-22, amX-18, amY-22, '#dc2626', 2.2, 9); + g += 'I = '+I.toFixed(2)+' А'; + + svg.innerHTML = g; + + let txt = ''; + txt += '$I = \\dfrac{\\mathcal{E}}{R+r} = \\dfrac{'+E.toFixed(1)+'}{'+R.toFixed(1)+'+'+r.toFixed(1)+'} = '+I.toFixed(3)+'$ А'; + txt += '
$U_{кл} = '+Ucl.toFixed(2)+'$ В   $P_{вн} = I^2R = '+Pvn.toFixed(2)+'$ Вт   $\\eta = '+eta.toFixed(1)+'\\%$'; + out.innerHTML = txt; + renderMath(out); + + warn.style.display = (R < 0.5) ? 'block' : 'none'; + + seen.add(E.toFixed(1)+':'+r.toFixed(1)+':'+R.toFixed(1)); + if(!_done && seen.size >= 4){ _done = true; addXp(10, 'p26-iv1'); bumpProgress('p26', 15); } + } + ES.addEventListener('input', render); + rS.addEventListener('input', render); + RS.addEventListener('input', render); + render(); + })(); + + /* IV2 — Универсальный калькулятор */ + (function(){ + let mode = 'I'; + const bI = document.getElementById('p26-iv2-mI'); + const bE = document.getElementById('p26-iv2-mE'); + const bR = document.getElementById('p26-iv2-mR'); + const br = document.getElementById('p26-iv2-mr'); + const inputs = document.getElementById('p26-iv2-inputs'); + const out = document.getElementById('p26-iv2-out'); + const seen = new Set(); + let _done = false; + + function setMode(m){ + mode = m; + [bI,bE,bR,br].forEach(x => x.classList.remove('primary')); + ({I:bI, E:bE, R:bR, r:br}[m]).classList.add('primary'); + if(m === 'I'){ + inputs.innerHTML = '' + + '' + + ''; + } else if(m === 'E'){ + inputs.innerHTML = '' + + '' + + ''; + } else if(m === 'R'){ + inputs.innerHTML = '' + + '' + + ''; + } else { + inputs.innerHTML = '' + + '' + + ''; + } + renderMath(inputs); + out.innerHTML = ''; + } + + function val(id){ return parseFloat(document.getElementById(id).value); } + + function calc(){ + let html = ''; + if(mode === 'I'){ + const E = val('p26-iv2-E'), R = val('p26-iv2-R'), r = val('p26-iv2-r'); + if(!isFinite(E)||!isFinite(R)||!isFinite(r)||(R+r)<=0){ out.innerHTML='Введи корректные значения.'; return; } + const I = E/(R+r); + html += '$I = \\dfrac{\\mathcal{E}}{R+r} = \\dfrac{'+E+'}{'+R+'+'+r+'} = '+I.toFixed(3)+'$ А'; + } else if(mode === 'E'){ + const I = val('p26-iv2-I'), R = val('p26-iv2-R'), r = val('p26-iv2-r'); + if(!isFinite(I)||!isFinite(R)||!isFinite(r)){ out.innerHTML='Введи корректные значения.'; return; } + const E = I*(R+r); + html += '$\\mathcal{E} = I(R+r) = '+I+'\\cdot ('+R+'+'+r+') = '+E.toFixed(3)+'$ В'; + } else if(mode === 'R'){ + const E = val('p26-iv2-E'), I = val('p26-iv2-I'), r = val('p26-iv2-r'); + if(!isFinite(E)||!isFinite(I)||!isFinite(r)||I<=0){ out.innerHTML='Введи корректные значения.'; return; } + const R = E/I - r; + html += '$R = \\dfrac{\\mathcal{E}}{I} - r = \\dfrac{'+E+'}{'+I+'} - '+r+' = '+R.toFixed(3)+'$ Ом'; + } else { + const E = val('p26-iv2-E'), I = val('p26-iv2-I'), R = val('p26-iv2-R'); + if(!isFinite(E)||!isFinite(I)||!isFinite(R)||I<=0){ out.innerHTML='Введи корректные значения.'; return; } + const r = E/I - R; + html += '$r = \\dfrac{\\mathcal{E}}{I} - R = \\dfrac{'+E+'}{'+I+'} - '+R+' = '+r.toFixed(3)+'$ Ом'; + } + out.innerHTML = html; + renderMath(out); + seen.add(mode+':'+Date.now()); + if(!_done && seen.size >= 3){ _done = true; addXp(10, 'p26-iv2'); bumpProgress('p26', 15); } + } + bI.addEventListener('click', () => setMode('I')); + bE.addEventListener('click', () => setMode('E')); + bR.addEventListener('click', () => setMode('R')); + br.addEventListener('click', () => setMode('r')); + document.getElementById('p26-iv2-go').addEventListener('click', calc); + setMode('I'); + })(); + + /* IV3 — Что произойдёт с током? */ + (function(){ + const OPTS = ['Увеличится','Уменьшится','Не изменится']; + const Q = [ + { q:'Увеличить $R$ (при постоянных $\\mathcal{E}$ и $r$).', ans:1, why:'$I = \\mathcal{E}/(R+r)$ — рост знаменателя уменьшает ток.' }, + { q:'Уменьшить $R$ (при постоянных $\\mathcal{E}$ и $r$).', ans:0, why:'Знаменатель уменьшился — ток вырос.' }, + { q:'Увеличить $\\mathcal{E}$ (при постоянных $R$ и $r$).', ans:0, why:'Числитель вырос — ток увеличился.' }, + { q:'Уменьшить $\\mathcal{E}$ (при постоянных $R$ и $r$).', ans:1, why:'Числитель уменьшился — ток упал.' }, + { q:'Разомкнуть цепь.', ans:1, why:'Цепь разорвана — ток падает до нуля.' }, + { q:'Замкнуть цепь накоротко ($R \\to 0$).', ans:0, why:'$I \\to \\mathcal{E}/r$ — это максимально возможный ток.' } + ]; + let i = 0, score = 0; + const qEl = document.getElementById('p26-iv3-q'); + const oEl = document.getElementById('p26-iv3-opts'); + const fb = document.getElementById('p26-iv3-fb'); + const iEl = document.getElementById('p26-iv3-i'); + const sEl = document.getElementById('p26-iv3-s'); + + function show(){ + if(i >= Q.length){ + qEl.innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + oEl.innerHTML = ''; + if(score === Q.length){ addXp(15, 'p26-iv3'); bumpProgress('p26', 25); } + else if(score >= 4){ addXp(8, 'p26-iv3'); bumpProgress('p26', 15); } + return; + } + iEl.textContent = (i+1); + sEl.textContent = score; + qEl.innerHTML = Q[i].q; + oEl.innerHTML = OPTS.map((t, k) => '').join(''); + fb.style.display = 'none'; + renderMath(qEl); + oEl.querySelectorAll('button').forEach(b => { + b.addEventListener('click', () => { + const v = +b.dataset.v; + if(v === Q[i].ans){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! ' + Q[i].why + ' Дальше ▶'); } + else feedback(fb, false, '✗ Верно: ' + OPTS[Q[i].ans] + '. ' + Q[i].why + ' Дальше ▶'); + sEl.textContent = score; + oEl.querySelectorAll('button').forEach(x => x.disabled = true); + i++; + setTimeout(show, 1800); + }); + }); + } + document.getElementById('p26-iv3-restart').addEventListener('click', () => { i = 0; score = 0; show(); }); + show(); + })(); + + /* IV4 — Тренажёр закона Ома */ + (function(){ + const Q = [ + { q:'$\\mathcal{E} = 12$ В, $r = 1$ Ом, $R = 5$ Ом. Сила тока $I$ в А?', ans:2, tol:0.1, hint:'$I = \\mathcal{E}/(R+r) = 12/6 = 2$ А.' }, + { q:'Те же данные: $\\mathcal{E} = 12$ В, $r = 1$ Ом, $R = 5$ Ом. Напряжение на клеммах $U_{кл}$ в В?', ans:10, tol:0.5, hint:'$U_{кл} = IR = 2\\cdot 5 = 10$ В.' }, + { q:'$\\mathcal{E} = 10$ В, $r = 0{,}5$ Ом. Ток короткого замыкания в А?', ans:20, tol:1, hint:'$I_{кз} = \\mathcal{E}/r = 10/0{,}5 = 20$ А.' }, + { q:'$\\mathcal{E} = 6$ В, $r = 0{,}5$ Ом, $R = 2{,}5$ Ом. КПД источника в %?', ans:83, tol:1, hint:'$\\eta = R/(R+r) = 2{,}5/3 \\approx 0{,}833 \\approx 83\\%$.' }, + { q:'Батарея $\\mathcal{E} = 4{,}5$ В, $I = 0{,}9$ А, $r = 0{,}5$ Ом. Внешнее сопротивление $R$ в Ом?', ans:4.5, tol:0.3, hint:'$R = \\mathcal{E}/I - r = 5 - 0{,}5 = 4{,}5$ Ом.' }, + { q:'При условии $R = r$ — каков КПД источника в %?', ans:50, tol:1, hint:'$\\eta = R/(R+r) = R/(2R) = 0{,}5 = 50\\%$.' } + ]; + let i = 0, score = 0; + function show(){ + if(i >= Q.length){ + document.getElementById('p26-iv4-q').innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + if(score === Q.length){ addXp(15, 'p26-iv4'); bumpProgress('p26', 25); } + else if(score >= 4){ addXp(8, 'p26-iv4'); bumpProgress('p26', 15); } + return; + } + document.getElementById('p26-iv4-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p26-iv4-s').textContent = score; + document.getElementById('p26-iv4-q').innerHTML = Q[i].q; + document.getElementById('p26-iv4-ans').value = ''; + renderMath(document.getElementById('p26-iv4-q')); + document.getElementById('p26-iv4-fb').style.display = 'none'; + } + function go(){ + if(i >= Q.length) return; + const fb = document.getElementById('p26-iv4-fb'); + const raw = document.getElementById('p26-iv4-ans').value.replace(',', '.'); + const ans = parseFloat(raw); + if(isNaN(ans)){ feedback(fb, false, '✗ Введи число.'); return; } + if(Math.abs(ans - Q[i].ans) <= Q[i].tol + 0.001){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! '+Q[i].hint+' Дальше ▶'); } + else feedback(fb, false, '✗ Неверно. Ответ: $'+Q[i].ans+'$. '+Q[i].hint+' Дальше ▶'); + document.getElementById('p26-iv4-s').textContent = score; + i++; + setTimeout(show, 1800); + } + document.getElementById('p26-iv4-go').addEventListener('click', go); + document.getElementById('p26-iv4-ans').addEventListener('keydown', e => { if(e.key === 'Enter') go(); }); + document.getElementById('p26-iv4-start').addEventListener('click', () => { i = 0; score = 0; show(); }); + show(); + })(); + wireReadBtn('p26'); } function build_final4(){ const box = document.getElementById('final4-body'); let html = ''; - html += makeCard('theory', "Финал главы 4", "★", ` -

Финал главы 4 — этот параграф в разработке (Phase 1+).

-

Здесь появятся: теория, формулы, разобранные примеры и 3–4 интерактива в стиле «алгебры 11» — таблицы, симуляции, ползунки, drag-and-drop и автопроверяемые тренажёры.

-

- Phase 0: создан скелет учебника. Phase 4+: наполнение этого § содержанием по учебнику «Физика 10» (Беларусь, 2019). -

- `); + + /* Часть А — Шпаргалка главы (2 mini-карточки) */ + const SHEET = [ + { t:'§ 25 · ЭДС источника', icon:'', body:'$\\mathcal{E} = A_{ст}/q$. Сторонние силы: химические, механические, световые, тепловые. $I = q/t$ (А).' }, + { t:'§ 26 · Закон Ома для полной цепи', icon:'', body:'$I = \\mathcal{E}/(R+r)$. $U_{кл} = \\mathcal{E} - Ir$. $\\eta = R/(R+r)$. КЗ: $I_{кз} = \\mathcal{E}/r$.' }, + ]; + + html += `
+
+ ${ICONS.theory} + Шпаргалка главы 4 — Постоянный электрический ток + Итог +
+
+

Ключевые формулы и идеи двух параграфов главы — повтори перед битвой с боссами.

+
+ ${SHEET.map(s => `
+
+ ${s.icon} +
${s.t}
+
+
${s.body}
+
`).join('')} +
+
+
`; + + /* Часть Б — 5 боссов intro */ + html += `
+
+ ${ICONS.rule} + Боссы главы 4 + 5 +
+
+

5 интегрированных задач по §§25–26. За каждого побеждённого босса: +10 XP, +18% к прогрессу. Победишь всех — ачивка «Мастер тока» и +50 XP бонус.

+

Допуск $\\pm 5\\%$.

+
+
`; + + html += '
'; + + html += `
+
Прогресс по боссам
+
0 / 5 боссов побеждено
+
+
+
+ +
`; + html += secNav('p26', null); - html += readButton('final4'); + box.innerHTML = html; renderMath(box); - wireReadBtn('final4'); + + /* Боссы */ + const BOSSES = [ + { + n:1, color:'#0ea5e9', + title:'Страж Силы Тока', + tag:'§ 25', + q:'Через сечение проводника прошёл заряд $q = 30$ Кл за время $t = 60$ с. Сила тока $I$ в А?', + ans:0.5, tol:0.05, + hint:'$I = q/t = 30/60 = 0{,}5$ А.' + }, + { + n:2, color:'#10b981', + title:'Хранитель ЭДС', + tag:'§ 25', + q:'Сторонние силы совершили работу $A_{ст} = 18$ Дж при перемещении заряда $q = 6$ Кл. Найди ЭДС в В.', + ans:3, tol:0.2, + hint:'$\\mathcal{E} = A_{ст}/q = 18/6 = 3$ В.' + }, + { + n:3, color:'#f59e0b', + title:'Повелитель Закона Ома', + tag:'§ 26', + q:'Источник $\\mathcal{E} = 24$ В, $r = 1$ Ом, нагрузка $R = 5$ Ом. Сила тока в А?', + ans:4, tol:0.2, + hint:'$I = \\mathcal{E}/(R+r) = 24/6 = 4$ А.' + }, + { + n:4, color:'#7c3aed', + title:'Властелин КПД', + tag:'§ 26', + q:'$\\mathcal{E} = 10$ В, $r = 0{,}2$ Ом, $R = 4{,}8$ Ом. Найди КПД источника в %.', + ans:96, tol:1, + hint:'$\\eta = R/(R+r) = 4{,}8/5 = 0{,}96 = 96\\%$.' + }, + { + n:5, color:'#dc2626', + title:'Магистр Постоянного Тока', + tag:'§§ 25–26', + q:'Аккумулятор $\\mathcal{E} = 6$ В, $r = 0{,}5$ Ом. При замыкании на лампочку напряжение на клеммах упало до $U_{кл} = 5$ В. Найди сопротивление лампочки в Ом.', + ans:2.5, tol:0.15, + hint:'$Ir = \\mathcal{E} - U_{кл} = 1$ В $\\Rightarrow I = 1/0{,}5 = 2$ А. $R = U_{кл}/I = 5/2 = 2{,}5$ Ом.' + }, + ]; + + const cont = document.getElementById('ch4-bosses-container'); + const STATE_KEY = 'physics10_ch4_bosses'; + const BOSS_STATE = (function(){ + try{ const s = localStorage.getItem(STATE_KEY); if(s){ const p = JSON.parse(s); if(Array.isArray(p) && p.length === BOSSES.length) return p; } }catch(e){} + return BOSSES.map(()=>({defeated:false})); + })(); + function saveBosses(){ try{ localStorage.setItem(STATE_KEY, JSON.stringify(BOSS_STATE)); }catch(e){} } + + cont.innerHTML = BOSSES.map((b)=>{ + return '
' + +'
' + +'' + +'
Босс '+b.n+': '+b.title+'
' + +'
'+b.tag+'
' + +'
' + +'
'+b.q+'
' + +'
' + +'ответ =' + +'' + +'' + +'' + +'
' + +'' + +'
'; + }).join(''); + renderMath(cont); + + function refreshOverall(){ + const won = BOSS_STATE.filter(s => s.defeated).length; + const txt = document.getElementById('ch4-boss-overall'); + const fill = document.getElementById('ch4-boss-overall-fill'); + if(txt) txt.textContent = won + ' / ' + BOSSES.length + ' боссов побеждено'; + if(fill) fill.style.width = (won * 100 / BOSSES.length) + '%'; + if(won >= BOSSES.length){ + const reward = document.getElementById('ch4-final-reward'); + if(reward && reward.style.display === 'none'){ + reward.style.display = 'block'; + if(!STATE.achievements.has('ch4_done')){ + achievement('ch4_done','Мастер тока'); + addXp(50, 'ch4-bonus'); + bumpProgress('final4', 30); + if(window.confetti){ try{ confetti(); }catch(e){} } + } + } + } + } + + BOSSES.forEach((b, idx)=>{ + const card = document.getElementById('boss4-'+b.n+'-card'); + const goBtn = document.getElementById('boss4-'+b.n+'-go'); + const hintBtn = document.getElementById('boss4-'+b.n+'-hint'); + const ansInp = document.getElementById('boss4-'+b.n+'-ans'); + if(BOSS_STATE[idx].defeated){ + card.style.background = 'linear-gradient(135deg,var(--sec-acc-soft),var(--pri-soft))'; + card.classList.add('glow'); + goBtn.disabled = true; goBtn.style.opacity = .55; goBtn.textContent = '✓ Повержен'; + ansInp.disabled = true; + } + goBtn.addEventListener('click', ()=>{ + if(BOSS_STATE[idx].defeated) return; + const fb = document.getElementById('boss4-'+b.n+'-fb'); + const raw = ansInp.value.replace(',', '.'); + const val = parseFloat(raw); + if(isNaN(val)){ feedback(fb, false, '✗ Введи число.'); return; } + const tol = (typeof b.tol === 'number') ? b.tol : Math.max(0.05 * Math.abs(b.ans), 0.05); + if(Math.abs(val - b.ans) < tol + 0.001){ + BOSS_STATE[idx].defeated = true; saveBosses(); + feedback(fb, true, '✓ Босс '+b.n+' повержен! +10 XP. '+b.hint); + addXp(10, 'boss-ch4-'+b.n); + bumpProgress('final4', 18); + goBtn.disabled = true; goBtn.style.opacity = .55; goBtn.textContent = '✓ Повержен'; + ansInp.disabled = true; + card.style.background = 'linear-gradient(135deg,var(--sec-acc-soft),var(--pri-soft))'; + card.classList.add('glow','pulse'); + setTimeout(()=>card.classList.remove('pulse'), 900); + refreshOverall(); + } else { + feedback(fb, false, '✗ Промах. Попробуй ещё. Подсказка доступна.'); + } + }); + hintBtn.addEventListener('click', ()=>{ + const fb = document.getElementById('boss4-'+b.n+'-fb'); + fb.className = 'feedback ok'; + fb.innerHTML = 'Подсказка: '+b.hint; + fb.style.display = 'block'; + fb.style.background = 'var(--warn-bg)'; + fb.style.color = '#92400e'; + fb.style.borderLeftColor = 'var(--warn)'; + renderMath(fb); + }); + ansInp.addEventListener('keydown', e=>{ if(e.key === 'Enter') goBtn.click(); }); + }); + + refreshOverall(); } /* ===== Search ===== */