مصباحان على التوازي: جهد مشترك وسطوع كامل
1 · توقّع
مصباحان متطابقان على التوازي عبر بطارية 9 V، يرى كل منهما جهد البطارية كاملًا. مقارنة بمصباح وحيد على البطارية نفسها، هل كل مصباح توازٍ أشد سطوعًا أم أخفت أم بالسواء؟
- كل مصباح توازٍ بسطوع المصباح الوحيد بالضبط — كل منهما يرى 9 V كاملة باستقلال.
- كل مصباح توازٍ أخفت، كحالة التوالي.
- كل مصباح توازٍ أشد سطوعًا من مصباح وحيد.
2 · التجهيز
- افتح تجربة المصباحين توازيًا واضغط إعادة. يبدأ المصباحان بمقاومة متساوية، كل منهما عبر 9 V كاملة.
- فعّل قراءة التيار على المصباحين والبطارية.
- اضبط مقاومة المصباحين (متساويتين) لكل تجربة وسجل تيار مصباح واحد والتيار الكلي.
3 · اجمع البيانات
| مقاومة كل مصباح R (Ω) | تيار كل مصباح I (A) | التيار الكلي I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
ارسم تيار كل مصباح (المحور y) مقابل 1/R (المحور x) لتجاربك الثلاث.
4 · حلّل
- لمحاولة واحدة، احسب I_each = E/R باستخدام E = 9 V، ثم I_total = 2·I_each. قارن كليهما بالجدول.
- قارن تيار كل مصباح هنا بتيار تجربة المصباح بالمفتاح عند المقاومة نفسها. اشرح لماذا يتوهج مصباح التوازي بالسطوع نفسه تمامًا كأنه وحده.
5 · وسّع
- إجمالي التيار المسحوب من البطارية ضعف تيار مصباح واحد. اشرح لماذا تستنزف إضافة مصابيح توازٍ أكثر (أجهزة أكثر على المقبس نفسه) البطاريةَ أسرع، رغم أن كل مصباح فردي لا يتأثر.
- إذا احترق مصباح من زوج التوازي (مقاومة ما لا نهاية)، فماذا يحدث لسطوع الآخر؟ قارن إجابتك بسيناريو الاحتراق في تجربة التوالي.
الفيزياء خلف هذه التجربة
مصباحا التوازي يتشاركان الجهد
يرى كل مصباح موازٍ جهد المصدر الكامل باستقلال: I = E/R لكل واحد، تمامًا كأنه المصباح الوحيد في الدائرة. إضافة مصابيح موازية تزيد التيار الكلي المسحوب لكنها لا تخفت المصابيح الموجودة.