diff --git a/frontend/textbooks/physics_8_ch2.html b/frontend/textbooks/physics_8_ch2.html index 252e1af..bf5563e 100644 --- a/frontend/textbooks/physics_8_ch2.html +++ b/frontend/textbooks/physics_8_ch2.html @@ -386,9 +386,28 @@ const SIDEBARS = { ["Больше $U$","больше $I$ (пропорц.)"], ["Больше $R$","меньше $I$"] ]}, - p23:{title:"Шпаргалка § 23",rows:[["В разработке","Phase 3 Wave 3"]]}, - p24:{title:"Шпаргалка § 24",rows:[["В разработке","Phase 3 Wave 3"]]}, - p25:{title:"Шпаргалка § 25",rows:[["В разработке","Phase 3 Wave 3"]]}, + p23:{title:"Шпаргалка § 23",rows:[ + ["Формула","$R = \\rho \\, l / S$"], + ["$\\rho$","удельное сопр., Ом·мм²/м"], + ["медь","$\\rho = 0{,}017$"], + ["алюминий","$\\rho = 0{,}028$"], + ["нихром","$\\rho = 1{,}1$"], + ["1 Ом","$U=1$ В $\\to I=1$ А"] + ]}, + p24:{title:"Шпаргалка § 24",rows:[ + ["Послед. соед.","$I = $ const"], + ["Напряжение","$U = U_1 + U_2$"], + ["Сопротивл.","$R = R_1 + R_2$"], + ["Реостат","переменный резистор"], + ["Поломка одного","вся цепь обесточена"] + ]}, + p25:{title:"Шпаргалка § 25",rows:[ + ["Паралл. соед.","$U = $ const"], + ["Ток","$I = I_1 + I_2$"], + ["Сопротивл.","$1/R = 1/R_1 + 1/R_2$"], + ["Два равных","$R_{общ} = R/2$"], + ["Поломка одного","остальные работают"] + ]}, p26:{title:"Шпаргалка § 26",rows:[["В разработке","Phase 3 Wave 4"]]}, p27:{title:"Шпаргалка § 27",rows:[["В разработке","Phase 3 Wave 4"]]}, p28:{title:"Шпаргалка § 28",rows:[["В разработке","Phase 4 Wave 1"]]}, @@ -410,9 +429,9 @@ const TIPS=[ {sec:'p20',html:"$I = q/t$ — сколько Кулонов прошло через сечение провода за 1 секунду. Единица — Ампер ($1$ А = $1$ Кл/с). За направление тока приняли движение «+» зарядов — хотя в металлах реально двигаются электроны (против тока)."}, {sec:'p21',html:"Простейшая цепь: батарея, лампа, ключ, провода. Чтобы измерить ток через лампу — амперметр включают последовательно с лампой. Чтобы измерить напряжение на лампе — вольтметр включают параллельно."}, {sec:'p22',html:"Закон Ома для участка цепи: $I = U/R$. Увеличил напряжение в 2 раза — ток вырос в 2 раза. Поставил резистор побольше — ток упал. Прямая зависимость для металлов."}, - {sec:'p23',html:"Параграф § 23 будет реализован в Phase 3 Wave 3. Используем хелперы из phys.js и optics.js."}, - {sec:'p24',html:"Параграф § 24 будет реализован в Phase 3 Wave 3. Используем хелперы из phys.js и optics.js."}, - {sec:'p25',html:"Параграф § 25 будет реализован в Phase 3 Wave 3. Используем хелперы из phys.js и optics.js."}, + {sec:'p23',html:"Сопротивление провода зависит от трёх вещей: материала ($\\rho$), длины ($l$) и толщины ($S$). Длинный тонкий нихром — большое $R$ (спираль чайника), короткий толстый медный — маленькое $R$ (провод)."}, + {sec:'p24',html:"При последовательном соединении ток течёт через все элементы один и тот же. Напряжения складываются. Сопротивления складываются. Реостат — переменный резистор, при сдвиге движка меняется длина включённой проволоки."}, + {sec:'p25',html:"При параллельном соединении на каждой ветви одно и то же напряжение. Токи складываются. Сопротивление считается по особой формуле — в итоге $R_{общ}$ меньше любого из $R_1$, $R_2$."}, {sec:'p26',html:"Параграф § 26 будет реализован в Phase 3 Wave 4. Используем хелперы из phys.js и optics.js."}, {sec:'p27',html:"Параграф § 27 будет реализован в Phase 3 Wave 4. Используем хелперы из phys.js и optics.js."}, {sec:'p28',html:"Параграф § 28 будет реализован в Phase 4 Wave 1. Используем хелперы из phys.js и optics.js."}, @@ -434,9 +453,9 @@ const BUILDERS = { p20: ()=>{ build_p20(); }, p21: ()=>{ build_p21(); }, p22: ()=>{ build_p22(); }, - p23: ()=>{ const box=document.getElementById('p23-body'); box.innerHTML = buildStub('p23', 'Единица сопротивления. Расчёт сопротивления', 'Phase 3 Wave 3') + secNavFor('p23') + readButton('p23'); renderMath(box); wireReadBtn('p23'); }, - p24: ()=>{ const box=document.getElementById('p24-body'); box.innerHTML = buildStub('p24', 'Последовательное соединение проводников. Реостат', 'Phase 3 Wave 3') + secNavFor('p24') + readButton('p24'); renderMath(box); wireReadBtn('p24'); }, - p25: ()=>{ const box=document.getElementById('p25-body'); box.innerHTML = buildStub('p25', 'Параллельное соединение проводников', 'Phase 3 Wave 3') + secNavFor('p25') + readButton('p25'); renderMath(box); wireReadBtn('p25'); }, + p23: ()=>{ build_p23(); }, + p24: ()=>{ build_p24(); }, + p25: ()=>{ build_p25(); }, p26: ()=>{ const box=document.getElementById('p26-body'); box.innerHTML = buildStub('p26', 'Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля — Ленца', 'Phase 3 Wave 4') + secNavFor('p26') + readButton('p26'); renderMath(box); wireReadBtn('p26'); }, p27: ()=>{ const box=document.getElementById('p27-body'); box.innerHTML = buildStub('p27', 'Использование и экономия электроэнергии. Безопасность', 'Phase 3 Wave 4') + secNavFor('p27') + readButton('p27'); renderMath(box); wireReadBtn('p27'); }, p28: ()=>{ const box=document.getElementById('p28-body'); box.innerHTML = buildStub('p28', 'Постоянные магниты', 'Phase 4 Wave 1') + secNavFor('p28') + readButton('p28'); renderMath(box); wireReadBtn('p28'); }, @@ -3200,6 +3219,680 @@ function _initP22_tasks(){ render(); } +/* ====================================================================== + PHASE 3 · WAVE 3 — §23, §24, §25 + ====================================================================== */ + +const MAT_RHO = [ + {name:'серебро', rho:0.016}, + {name:'медь', rho:0.017}, + {name:'алюминий',rho:0.028}, + {name:'железо', rho:0.10}, + {name:'нихром', rho:1.1}, + {name:'константан', rho:0.5} +]; + +/* ======== §23 — R = ρl/S ======== */ +function build_p23(){ + const box = document.getElementById('p23-body'); + let h = ''; + + h += makeCard('theory', 'Формула сопротивления', '§ 23.1', + '

Сопротивление проводника зависит от трёх параметров:

' + +'

$$R = \\dfrac{\\rho \\, l}{S}$$

' + +'' + +'

Чем длиннее — тем больше $R$. Чем толще (больше $S$) — тем меньше $R$. Чем «хуже» материал — тем больше $\\rho$.

' + ); + h += makeCard('rule', 'Таблица $\\rho$', '§ 23.2', + '' + + MAT_RHO.map(m=>'').join('') + +'
Материал$\\rho$, $\\dfrac{\\text{Ом}\\cdot\\text{мм}^2}{\\text{м}}$
'+m.name+''+m.rho+'
' + +'

Для проводов берут медь или алюминий (малое $\\rho$). Для нагревательных спиралей — нихром (большое $\\rho$ → много тепла при том же токе).

' + ); + h += makeCard('example', 'Где это применяется', '§ 23.3', + '' + ); + + /* IV1 — калькулятор R = ρl/S */ + h += '
' + +'
IV-1
Калькулятор $R = \\rho l / S$
' + +'
Выбери материал, длину и сечение — увидь $R$.
' + +'
' + +'' + +'' + +'' + +'
' + +'' + +'
' + +'$R = \\rho l / S$ = 0.17 Ом' + +'При $U = 12$ В: $I = U/R = $ 71 А.' + +'
' + +'
'; + + /* IV2 — «больше/меньше R?» */ + h += '
' + +'
IV-2
У какого провода $R$ больше?
' + +'
Сравни два варианта.
' + +'
' + +'
' + +'
Раунд: 1 / 6Правильно: 0
' + +'
'; + + /* IV3 — DnD «как изменится R» */ + h += '
' + +'
IV-3
Как изменится $R$?
' + +'
При изменении параметра.
' + +'
' + +'
' + +'
$R$ растёт
' + +'
$R$ падает
' + +'
' + +'
' + +'
' + +'
'; + + /* IV4 — задачи */ + h += '
' + +'
IV-4
Тренажёр: 5 задач
' + +'
4+ — +15 XP.
' + +'
' + +'
Задача: 1 / 5Правильно: 0
' + +'
'; + + box.innerHTML = h + secNavFor('p23') + readButton('p23'); + renderMath(box); + wireReadBtn('p23'); + + _initP23_calc(); + _initP23_quiz(); + _initP23_dnd(); + _initP23_tasks(); +} + +function _initP23_calc(){ + const svg = document.getElementById('p23-sim'); if(!svg) return; + function update(){ + const rho = +document.getElementById('p23-mat').value; + const l = +document.getElementById('p23-l').value; + const S = +document.getElementById('p23-s').value; + document.getElementById('p23-lv').textContent = l.toFixed(1); + document.getElementById('p23-sv').textContent = S.toFixed(1); + const R = rho * l / S; + document.getElementById('p23-rv2').textContent = R.toFixed(2); + document.getElementById('p23-i12').textContent = (12/R).toFixed(1); + /* SVG: провод */ + let s = ''; + const lenPx = 60 + Math.min(330, l*3); + const wPx = 6 + Math.min(40, S*4); + const cy = 70; + const xS = 30; + s += ''; + /* подписи */ + s += 'l = '+l.toFixed(1)+' м'; + s += 'S = '+S.toFixed(1)+' мм²'; + /* формула */ + s += 'R = '+rho+' · '+l.toFixed(1)+' / '+S.toFixed(1)+' = '+R.toFixed(2)+' Ом'; + svg.innerHTML = s; + } + document.getElementById('p23-mat').addEventListener('change', update); + document.getElementById('p23-l').addEventListener('input', update); + document.getElementById('p23-s').addEventListener('input', update); + update(); +} + +function _initP23_quiz(){ + const QS = [ + {A:'медный провод 10 м', B:'медный провод 20 м', ans:'B', why:'Длиннее — больше $R$.'}, + {A:'медный провод $S = 1$ мм²', B:'медный провод $S = 2$ мм²', ans:'A', why:'Толще — меньше $R$.'}, + {A:'нихромовый провод 1 м', B:'медный провод 1 м', ans:'A', why:'Нихром в 65 раз хуже меди по $\\rho$.'}, + {A:'железный провод', B:'медный провод (тот же)', ans:'A', why:'Железо хуже меди.'}, + {A:'алюминиевый провод 50 м', B:'медный провод 50 м', ans:'A', why:'У алюминия $\\rho$ больше.'}, + {A:'тонкий нихром', B:'толстая медь', ans:'A', why:'Тонкий и нихром — двойное «увеличение R».'} + ]; + let i = 0, ok = 0; + function render(){ + const q = QS[i]; const wrap = document.getElementById('p23-quiz'); if(!wrap) return; + wrap.innerHTML = + '
' + +'' + +'' + +'
' + +'
'; + document.getElementById('p23-quiz-r').textContent = (i+1); + document.getElementById('p23-quiz-ok').textContent = ok; + wrap.querySelectorAll('[data-pick]').forEach(btn=>{ + btn.addEventListener('click', ()=>{ + if(btn.disabled) return; wrap.querySelectorAll('[data-pick]').forEach(b=>b.disabled=true); + const fb = document.getElementById('p23-quiz-fb'); + if(btn.dataset.pick === q.ans){ ok++; fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Верно. '+q.why; addXp(3,'p23-quiz'); bumpProgress('p23', 4); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Не то. '+q.why; } + document.getElementById('p23-quiz-ok').textContent = ok; + }); + }); + } + document.getElementById('p23-quiz-next').addEventListener('click', ()=>{ i=(i+1)%QS.length; render(); }); + render(); +} + +function _initP23_dnd(){ + const items = [ + {id:'lup', cat:'up', html:'увеличили длину $l$'}, + {id:'sdn', cat:'up', html:'уменьшили сечение $S$'}, + {id:'mb', cat:'up', html:'заменили медь на нихром'}, + {id:'cd', cat:'up', html:'заменили серебро на железо'}, + {id:'ldn', cat:'dn', html:'укоротили провод'}, + {id:'sup', cat:'dn', html:'утолстили провод'}, + {id:'mw', cat:'dn', html:'заменили нихром на медь'}, + {id:'cs', cat:'dn', html:'заменили железо на серебро'} + ]; + const dnd = setupSorter({ poolId:'p23-dnd-pool', scopeSelector:'#sec-p23', cats:['up','dn'], items, columnLayout:false }); + document.getElementById('p23-dnd-check').addEventListener('click', ()=>{ + const fb = document.getElementById('p23-dnd-fb'); + let wrong = 0; items.forEach(it=>{ if(dnd.placed[it.id] !== it.cat) wrong++; }); + if(wrong===0){ fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Идеально! +15 XP. $R$ пропорционально $\\rho l$ и обратно $S$.'; addXp(15,'p23-dnd'); bumpProgress('p23', 20); renderMath(fb); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Ошибок: '+wrong+'.'; } + }); + document.getElementById('p23-dnd-reset').addEventListener('click', ()=>{ dnd.reset(); const fb=document.getElementById('p23-dnd-fb'); fb.style.display='none'; }); +} + +function _initP23_tasks(){ + const TASKS = [ + {q:'Медь, $l = 100$ м, $S = 1$ мм². Найди $R$ (Ом).', ans:1.7, tol:0.05, why:'$R = 0{,}017 \\cdot 100 / 1 = 1{,}7$ Ом.'}, + {q:'Нихромовая спираль, $l = 5$ м, $S = 0{,}5$ мм². Найди $R$ (Ом).', ans:11, tol:0.3, why:'$R = 1{,}1 \\cdot 5 / 0{,}5 = 11$ Ом.'}, + {q:'$R = 4$ Ом, $\\rho = 0{,}4$, $l = 2$ м. Найди $S$ (мм²).', ans:0.2, tol:0.02, why:'$S = \\rho l / R = 0{,}4 \\cdot 2 / 4 = 0{,}2$ мм².'}, + {q:'Два медных провода: один длиннее в 3 раза, тоньше в 2 раза. Во сколько раз $R$ больше?', ans:6, tol:0.1, why:'$R$ ∝ $l/S$: $3 \\cdot 2 = 6$ раз.'}, + {q:'Алюминиевый провод, $l = 20$ м, $S = 4$ мм². Найди $R$ (Ом).', ans:0.14, tol:0.01, why:'$R = 0{,}028 \\cdot 20 / 4 = 0{,}14$ Ом.'} + ]; + let i = 0, ok = 0, done = 0, awarded = false; + function render(){ + const t = TASKS[i]; const wrap = document.getElementById('p23-task'); if(!wrap) return; + wrap.innerHTML = + '
Задача '+(i+1)+'. '+t.q+'
' + +'
' + +'' + +'' + +'
' + +'
'+t.why+'
' + +'
'; + document.getElementById('p23-task-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p23-task-ok').textContent = ok; + document.getElementById('p23-task-go').addEventListener('click', ()=>{ + const v = parseFloat((document.getElementById('p23-task-inp').value || '').replace(',','.')); + const fb = document.getElementById('p23-task-fb'); + if(isNaN(v)){ fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='Введи число.'; return; } + done++; + if(Math.abs(v - t.ans) < t.tol){ ok++; fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Верно! '+t.why; addXp(4,'p23-task'); bumpProgress('p23', 6); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Не то. Ответ: '+t.ans+'. '+t.why; } + document.getElementById('p23-task-ok').textContent = ok; + renderMath(wrap); + if(done >= TASKS.length && !awarded && ok >= 4){ awarded = true; setTimeout(()=>{ const wf=document.getElementById('p23-task-fb'); wf.className='feedback ok'; wf.innerHTML='✓ +15 XP — расчёты сданы.'; addXp(15,'p23-task-bonus'); bumpProgress('p23', 15); }, 600); } + }); + document.getElementById('p23-task-hint').addEventListener('click', ()=>{ document.getElementById('p23-task-hint-txt').classList.toggle('show'); }); + document.getElementById('p23-task-next').addEventListener('click', ()=>{ i=(i+1)%TASKS.length; render(); }); + renderMath(wrap); + } + render(); +} + +/* ======== §24 — Последовательное соединение. Реостат ======== */ +function build_p24(){ + const box = document.getElementById('p24-body'); + let h = ''; + + h += makeCard('theory', 'Правила последовательного соединения', '§ 24.1', + '

Если резисторы соединены один за другим (в одну «петлю»), это последовательное соединение.

' + +'' + +'

Если один из резисторов вышел из строя — вся цепь обесточена.

' + ); + h += makeCard('rule', 'Реостат', '§ 24.2', + '

Реостат — переменный резистор. Состоит из проволочного резистивного элемента и подвижного контакта (движка).

' + +'

Сдвигая движок, мы изменяем длину $l$ включённой части провода. Так как $R = \\rho l/S$, меняется и сопротивление.

' + +'

Реостат используют для:

' + +'' + ); + h += makeCard('example', 'Гирлянда — последовательная цепь', '§ 24.3', + '

В старых ёлочных гирляндах все лампочки соединены последовательно. Каждой достаётся $220/N$ Вольт, где $N$ — число лампочек.

' + +'

Минус: если перегорит одна — погаснут все! Поэтому современные гирлянды чаще делают по секциям с шунтирующими элементами.

' + ); + + /* IV1 — реостат-симулятор */ + h += '
' + +'
IV-1
Реостат регулирует яркость
' + +'
Двигай движок реостата — увидь, как меняется ток и яркость лампы. Это последовательная цепь.
' + +'
' + +'' + +'
' + +'' + +'
' + +'$R_{реост}$ = 10 Ом, $R_{лампы} = 12$ Ом, $R_{общ}$ = 22 Ом' + +'$I = U/R$ при $U = 12$ В: 0.55 А' + +'
' + +'
'; + + /* IV2 — калькулятор */ + h += '
' + +'
IV-2
Калькулятор последовательной цепи
' + +'
Подбирай $R_1$, $R_2$ и $U$ — найди ток и напряжения на каждом.
' + +'
' + +'' + +'' + +'' + +'
' + +'
' + +'$R$ = $R_1+R_2$ = 12 Ом' + +'$I = U/R$ = 1 А' + +'$U_1 = I R_1$ = 4 В' + +'$U_2 = I R_2$ = 8 В' + +'Проверка: $U_1+U_2$ = 12 В' + +'
' + +'
'; + + /* IV3 — DnD «верно/неверно» */ + h += '
' + +'
IV-3
Правила послед. соединения
' + +'
' + +'
' + +'
Верно
' + +'
Неверно
' + +'
' + +'
' + +'' + +'
'; + + /* IV4 — задачи */ + h += '
' + +'
IV-4
Тренажёр: 5 задач
' + +'
4+ — +15 XP.
' + +'
' + +'
Задача: 1 / 5Правильно: 0
' + +'
'; + + box.innerHTML = h + secNavFor('p24') + readButton('p24'); + renderMath(box); + wireReadBtn('p24'); + + _initP24_rheostat(); + _initP24_calc(); + _initP24_dnd(); + _initP24_tasks(); +} + +function _initP24_rheostat(){ + const svg = document.getElementById('p24-sim'); if(!svg) return; + function draw(){ + const p = +document.getElementById('p24-p').value; + document.getElementById('p24-pv').textContent = p+'%'; + const Rrh = 20 * p / 100; /* 0..20 Ом */ + const Rlamp = 12; + const Rtot = Rrh + Rlamp; + const I = 12 / Rtot; + document.getElementById('p24-rr').textContent = Rrh.toFixed(0); + document.getElementById('p24-rt').textContent = Rtot.toFixed(0); + document.getElementById('p24-it').textContent = I.toFixed(2); + /* SVG */ + let s = ''; + /* батарея */ + s += window.PHYS.batteryEMF(60, 170, '12 В', 'h'); + /* провод снизу */ + s += window.PHYS.wire(60, 150, 60, 70); + s += window.PHYS.wire(60, 70, 130, 70); + /* реостат — длинная зигзаг полоска */ + s += ''; + /* зона до движка (включена) — затемнить */ + s += ''; + /* движок */ + s += ''; + s += ''; + s += 'реостат '+Rrh.toFixed(0)+' Ом'; + /* провод к лампе */ + s += window.PHYS.wire(310, 70, 360, 70); + /* лампа */ + s += window.PHYS.lightbulbSymbol(380, 70, 18); + /* яркость зависит от тока */ + const glow = Math.min(1, I / 1.2); + s += ''; + s += ''; + /* провод вниз и обратно */ + s += window.PHYS.wire(380, 90, 380, 170); + s += window.PHYS.wire(380, 170, 100, 170); + /* I-метка */ + s += 'I = '+I.toFixed(2)+' А'; + svg.innerHTML = s; + } + document.getElementById('p24-p').addEventListener('input', draw); + draw(); +} + +function _initP24_calc(){ + function update(){ + const U = +document.getElementById('p24-u').value; + const R1 = +document.getElementById('p24-r1').value; + const R2 = +document.getElementById('p24-r2').value; + document.getElementById('p24-uv').textContent = U; + document.getElementById('p24-r1v').textContent = R1; + document.getElementById('p24-r2v').textContent = R2; + const R = R1+R2; + const I = U/R; + const U1 = I*R1; + const U2 = I*R2; + document.getElementById('p24-rs').textContent = R; + document.getElementById('p24-is').textContent = I.toFixed(2); + document.getElementById('p24-u1').textContent = U1.toFixed(2); + document.getElementById('p24-u2').textContent = U2.toFixed(2); + document.getElementById('p24-check').textContent = (U1+U2).toFixed(2); + } + ['p24-u','p24-r1','p24-r2'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', update)); + update(); +} + +function _initP24_dnd(){ + const items = [ + {id:'a', cat:'t', html:'$I = I_1 = I_2$'}, + {id:'b', cat:'t', html:'$U = U_1 + U_2$'}, + {id:'c', cat:'t', html:'$R = R_1 + R_2$'}, + {id:'d', cat:'t', html:'обрыв одного $\\to$ нет тока во всей цепи'}, + {id:'e', cat:'f', html:'$U = U_1 = U_2$'}, + {id:'f', cat:'f', html:'$I = I_1 + I_2$'}, + {id:'g', cat:'f', html:'$1/R = 1/R_1 + 1/R_2$'}, + {id:'h', cat:'f', html:'обрыв одного $\\to$ ток продолжает идти'} + ]; + const dnd = setupSorter({ poolId:'p24-dnd-pool', scopeSelector:'#sec-p24', cats:['t','f'], items, columnLayout:false }); + document.getElementById('p24-dnd-check').addEventListener('click', ()=>{ + const fb = document.getElementById('p24-dnd-fb'); + let wrong = 0; items.forEach(it=>{ if(dnd.placed[it.id] !== it.cat) wrong++; }); + if(wrong===0){ fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Идеально! +15 XP. Послед.: одно $I$, складываются $U$ и $R$.'; addXp(15,'p24-dnd'); bumpProgress('p24', 20); renderMath(fb); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Ошибок: '+wrong+'. Эти правила — для параллельного соединения.'; renderMath(fb); } + }); + document.getElementById('p24-dnd-reset').addEventListener('click', ()=>{ dnd.reset(); const fb=document.getElementById('p24-dnd-fb'); fb.style.display='none'; }); +} + +function _initP24_tasks(){ + const TASKS = [ + {q:'$R_1 = 4$, $R_2 = 6$ Ом последовательно, $U = 20$ В. Найди $I$ (А).', ans:2, tol:0.05, why:'$R = 10$, $I = 20/10 = 2$ А.'}, + {q:'$R_1 = 3$, $R_2 = 5$ Ом, $I = 2$ А. Найди $U_2$ (В).', ans:10, tol:0.5, why:'$U_2 = I R_2 = 2 \\cdot 5 = 10$ В.'}, + {q:'Три одинаковых лампы $R = 50$ Ом каждая, последовательно, $U = 90$ В. Найди $I$ (А).', ans:0.6, tol:0.02, why:'$R = 150$, $I = 90/150 = 0{,}6$ А.'}, + {q:'$R_1 = 5$, $R_2 = ?$ последовательно. $U = 30$ В, $I = 2$ А. Найди $R_2$ (Ом).', ans:10, tol:0.5, why:'$R = 30/2 = 15$, $R_2 = 15 - 5 = 10$ Ом.'}, + {q:'Реостат $R = 0..50$ Ом + лампа $R_л = 10$ Ом, $U = 12$ В. При каком положении реостата (Ом) ток будет $0{,}2$ А?', ans:50, tol:1, why:'$R_{общ} = U/I = 60$, $R_{реост} = 60 - 10 = 50$ Ом.'} + ]; + let i = 0, ok = 0, done = 0, awarded = false; + function render(){ + const t = TASKS[i]; const wrap = document.getElementById('p24-task'); if(!wrap) return; + wrap.innerHTML = + '
Задача '+(i+1)+'. '+t.q+'
' + +'
' + +'' + +'' + +'
' + +'
'+t.why+'
' + +''; + document.getElementById('p24-task-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p24-task-ok').textContent = ok; + document.getElementById('p24-task-go').addEventListener('click', ()=>{ + const v = parseFloat((document.getElementById('p24-task-inp').value || '').replace(',','.')); + const fb = document.getElementById('p24-task-fb'); + if(isNaN(v)){ fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='Введи число.'; return; } + done++; + if(Math.abs(v - t.ans) < t.tol){ ok++; fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Верно! '+t.why; addXp(4,'p24-task'); bumpProgress('p24', 6); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Не то. Ответ: '+t.ans+'. '+t.why; } + document.getElementById('p24-task-ok').textContent = ok; + renderMath(wrap); + if(done >= TASKS.length && !awarded && ok >= 4){ awarded = true; setTimeout(()=>{ const wf=document.getElementById('p24-task-fb'); wf.className='feedback ok'; wf.innerHTML='✓ +15 XP — расчёты сданы.'; addXp(15,'p24-task-bonus'); bumpProgress('p24', 15); }, 600); } + }); + document.getElementById('p24-task-hint').addEventListener('click', ()=>{ document.getElementById('p24-task-hint-txt').classList.toggle('show'); }); + document.getElementById('p24-task-next').addEventListener('click', ()=>{ i=(i+1)%TASKS.length; render(); }); + renderMath(wrap); + } + render(); +} + +/* ======== §25 — Параллельное соединение ======== */ +function build_p25(){ + const box = document.getElementById('p25-body'); + let h = ''; + + h += makeCard('theory', 'Правила параллельного соединения', '§ 25.1', + '

Если резисторы соединены «бок о бок», между двумя одинаковыми узлами — это параллельное соединение.

' + +'
    ' + +'
  • Напряжение одинаковое: $U = U_1 = U_2$ (один и тот же «перепад высоты» на всех ветках).
    • ' + +'
  • Токи складываются: $I = I_1 + I_2$.
    • ' + +'
  • Сопротивления через обратные величины: $\\dfrac{1}{R} = \\dfrac{1}{R_1} + \\dfrac{1}{R_2}$.
    • ' + +'
' + +'

Поломка одного резистора не отключает остальные.

' + ); + h += makeCard('rule', 'Полезные формулы', '§ 25.2', + '

Для двух резисторов:

' + +'

$$R = \\dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$$

' + +'

Для $N$ одинаковых резисторов по $R$:

' + +'

$$R_{общ} = \\dfrac{R}{N}$$

' + +'

Общее $R$ меньше любого из частных. Это потому, что параллельные «ветви» дают много путей току.

' + ); + h += makeCard('example', 'Где встречается', '§ 25.3', + '
    ' + +'
  • В розетках дома: все приборы (свет, ТВ, чайник) подключены параллельно. Поэтому каждый получает 220 В.
    • ' + +'
  • Поломка лампы не выключает остальные.
    • ' + +'
  • В машине фары, магнитола, освещение салона — все параллельно через аккумулятор.
    • ' + +'
' + ); + + /* IV1 — конструктор параллельной цепи */ + h += '
' + +'
IV-1
Параллельная цепь — 2 ветви
' + +'
Меняй $R_1$ и $R_2$ — увидь токи в каждой ветви и общий $R$.
' + +'
' + +'' + +'' + +'
' + +'' + +'
' + +'$R_{общ} = R_1 R_2 / (R_1+R_2)$ = 4 Ом' + +'При $U = 12$ В: $I_1 = U/R_1 = $ 2 А' + +'$I_2 = U/R_2 = $ 1 А' + +'Общий ток $I = I_1 + I_2$ = 3 А' + +'
' + +'
'; + + /* IV2 — викторина «послед. или паралл.» */ + h += '
' + +'
IV-2
Какое соединение?
' + +'
По описанию определи тип соединения.
' + +'
' + +'
' + +'
Раунд: 1 / 6Правильно: 0
' + +'
'; + + /* IV3 — DnD формулы */ + h += '
' + +'
IV-3
К какому соединению относится?
' + +'
Распредели формулы.
' + +'
' + +'
' + +'
Последовательно
' + +'
Параллельно
' + +'
' + +'
' + +'' + +'
'; + + /* IV4 — задачи */ + h += '
' + +'
IV-4
Тренажёр: 6 задач
' + +'
4+ — +15 XP.
' + +'
' + +'
Задача: 1 / 6Правильно: 0
' + +'
'; + + box.innerHTML = h + secNavFor('p25') + readButton('p25'); + renderMath(box); + wireReadBtn('p25'); + + _initP25_calc(); + _initP25_quiz(); + _initP25_dnd(); + _initP25_tasks(); +} + +function _initP25_calc(){ + const svg = document.getElementById('p25-sim'); if(!svg) return; + function update(){ + const R1 = +document.getElementById('p25-r1').value; + const R2 = +document.getElementById('p25-r2').value; + document.getElementById('p25-r1v').textContent = R1; + document.getElementById('p25-r2v').textContent = R2; + const Rt = (R1*R2)/(R1+R2); + const U = 12; + const I1 = U/R1; + const I2 = U/R2; + document.getElementById('p25-rt').textContent = Rt.toFixed(2); + document.getElementById('p25-i1').textContent = I1.toFixed(2); + document.getElementById('p25-i2').textContent = I2.toFixed(2); + document.getElementById('p25-it2').textContent = (I1+I2).toFixed(2); + /* SVG */ + let s = ''; + /* батарея слева */ + s += window.PHYS.batteryEMF(60, 110, '12 В', 'h'); + /* провод вверх */ + s += window.PHYS.wire(60, 92, 60, 60); + s += window.PHYS.wire(60, 60, 380, 60); + /* провод вниз */ + s += window.PHYS.wire(60, 130, 60, 170); + s += window.PHYS.wire(60, 170, 380, 170); + /* развилка верх */ + s += window.PHYS.wire(150, 60, 150, 80); + s += window.PHYS.wire(270, 60, 270, 80); + /* верхняя ветвь */ + s += window.PHYS.resistor(190, 80, R1, 'h'); + /* нижняя ветвь */ + s += window.PHYS.wire(150, 130, 150, 150); + s += window.PHYS.wire(270, 130, 270, 150); + s += window.PHYS.resistor(190, 130, R2, 'h'); + /* подписи токов */ + s += 'I₁ = '+I1.toFixed(2)+' А'; + s += 'I₂ = '+I2.toFixed(2)+' А'; + /* провода к развилке снизу */ + s += window.PHYS.wire(150, 100, 270, 100); + s += window.PHYS.wire(150, 150, 270, 150); + svg.innerHTML = s; + } + document.getElementById('p25-r1').addEventListener('input', update); + document.getElementById('p25-r2').addEventListener('input', update); + update(); +} + +function _initP25_quiz(){ + const QS = [ + {sit:'Все лампы в гирлянде гаснут при поломке одной', ans:'S', why:'Это последовательное соединение.'}, + {sit:'В розетке: ТВ и чайник работают независимо', ans:'P', why:'Параллельно — оба под 220 В.'}, + {sit:'Лампа, амперметр, батарея — в одной петле', ans:'S', why:'Последовательно.'}, + {sit:'Два резистора имеют одно и то же напряжение', ans:'P', why:'Параллельно — общее $U$.'}, + {sit:'Через два резистора течёт один и тот же ток', ans:'S', why:'Последовательно — общее $I$.'}, + {sit:'Общее $R$ меньше любого из $R_1$, $R_2$', ans:'P', why:'Параллельное соединение.'} + ]; + let i = 0, ok = 0; + function render(){ + const q = QS[i]; const wrap = document.getElementById('p25-quiz'); if(!wrap) return; + wrap.innerHTML = + '
'+q.sit+'
' + +'
' + +'' + +'' + +'
' + +''; + document.getElementById('p25-quiz-r').textContent = (i+1); + document.getElementById('p25-quiz-ok').textContent = ok; + wrap.querySelectorAll('[data-pick]').forEach(btn=>{ + btn.addEventListener('click', ()=>{ + if(btn.disabled) return; wrap.querySelectorAll('[data-pick]').forEach(b=>b.disabled=true); + const fb = document.getElementById('p25-quiz-fb'); + if(btn.dataset.pick === q.ans){ ok++; fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Верно. '+q.why; addXp(3,'p25-quiz'); bumpProgress('p25', 4); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Не то. '+q.why; } + document.getElementById('p25-quiz-ok').textContent = ok; + }); + }); + } + document.getElementById('p25-quiz-next').addEventListener('click', ()=>{ i=(i+1)%QS.length; render(); }); + render(); +} + +function _initP25_dnd(){ + const items = [ + {id:'a', cat:'ser', html:'$I = I_1 = I_2$'}, + {id:'b', cat:'ser', html:'$U = U_1 + U_2$'}, + {id:'c', cat:'ser', html:'$R = R_1 + R_2$'}, + {id:'d', cat:'ser', html:'обрыв $\\to$ ничего не работает'}, + {id:'e', cat:'par', html:'$U = U_1 = U_2$'}, + {id:'f', cat:'par', html:'$I = I_1 + I_2$'}, + {id:'g', cat:'par', html:'$1/R = 1/R_1 + 1/R_2$'}, + {id:'h', cat:'par', html:'обрыв $\\to$ остальные работают'} + ]; + const dnd = setupSorter({ poolId:'p25-dnd-pool', scopeSelector:'#sec-p25', cats:['ser','par'], items, columnLayout:false }); + document.getElementById('p25-dnd-check').addEventListener('click', ()=>{ + const fb = document.getElementById('p25-dnd-fb'); + let wrong = 0; items.forEach(it=>{ if(dnd.placed[it.id] !== it.cat) wrong++; }); + if(wrong===0){ fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Идеально! +15 XP. Главное отличие: послед.→общий I, паралл.→общее U.'; addXp(15,'p25-dnd'); bumpProgress('p25', 20); renderMath(fb); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Ошибок: '+wrong+'.'; renderMath(fb); } + }); + document.getElementById('p25-dnd-reset').addEventListener('click', ()=>{ dnd.reset(); const fb=document.getElementById('p25-dnd-fb'); fb.style.display='none'; }); +} + +function _initP25_tasks(){ + const TASKS = [ + {q:'$R_1 = 6$, $R_2 = 12$ Ом параллельно. Найди $R_{общ}$ (Ом).', ans:4, tol:0.1, why:'$R = 6\\cdot12/(6+12) = 72/18 = 4$ Ом.'}, + {q:'Два резистора по $R = 10$ Ом параллельно. $R_{общ}$ (Ом)?', ans:5, tol:0.1, why:'$R/2 = 5$ Ом.'}, + {q:'$R_1 = R_2 = R_3 = 9$ Ом, все параллельно. $R_{общ}$ (Ом)?', ans:3, tol:0.1, why:'$R/N = 9/3 = 3$ Ом.'}, + {q:'Параллельно $R_1 = 4$, $R_2 = 4$ Ом, $U = 12$ В. Найди ток в одной ветви (А).', ans:3, tol:0.1, why:'$I_1 = U/R_1 = 12/4 = 3$ А.'}, + {q:'$R_1 = 6$, $R_2 = ?$ параллельно, $R_{общ} = 4$ Ом. Найди $R_2$.', ans:12, tol:0.3, why:'$1/4 = 1/6 + 1/R_2 \\Rightarrow 1/R_2 = 1/12 \\Rightarrow R_2 = 12$ Ом.'}, + {q:'Параллельно к 220 В подключены утюг ($R = 44$ Ом) и лампа ($R = 220$ Ом). Какой общий ток (А)?', ans:6, tol:0.2, why:'$I_1 = 220/44 = 5$, $I_2 = 220/220 = 1$, $I = 6$ А.'} + ]; + let i = 0, ok = 0, done = 0, awarded = false; + function render(){ + const t = TASKS[i]; const wrap = document.getElementById('p25-task'); if(!wrap) return; + wrap.innerHTML = + '
Задача '+(i+1)+'. '+t.q+'
' + +'
' + +'' + +'' + +'
' + +'
'+t.why+'
' + +''; + document.getElementById('p25-task-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p25-task-ok').textContent = ok; + document.getElementById('p25-task-go').addEventListener('click', ()=>{ + const v = parseFloat((document.getElementById('p25-task-inp').value || '').replace(',','.')); + const fb = document.getElementById('p25-task-fb'); + if(isNaN(v)){ fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='Введи число.'; return; } + done++; + if(Math.abs(v - t.ans) < t.tol){ ok++; fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Верно! '+t.why; addXp(4,'p25-task'); bumpProgress('p25', 6); } + else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Не то. Ответ: '+t.ans+'. '+t.why; } + document.getElementById('p25-task-ok').textContent = ok; + renderMath(wrap); + if(done >= TASKS.length && !awarded && ok >= 4){ awarded = true; setTimeout(()=>{ const wf=document.getElementById('p25-task-fb'); wf.className='feedback ok'; wf.innerHTML='✓ +15 XP — расчёты сданы.'; addXp(15,'p25-task-bonus'); bumpProgress('p25', 15); }, 600); } + }); + document.getElementById('p25-task-hint').addEventListener('click', ()=>{ document.getElementById('p25-task-hint-txt').classList.toggle('show'); }); + document.getElementById('p25-task-next').addEventListener('click', ()=>{ i=(i+1)%TASKS.length; render(); }); + renderMath(wrap); + } + render(); +} + function init(){ loadProgress(); initTheme(); initSidebarToggle(); initSearch(); buildParaSelector(); refreshProgressUI(); loadServerReadState(); goTo(PARAS[0].id);