Крушки успоредно: споделено напрежение, пълна яркост
1 · Предскажи
Две еднакви крушки са свързани успоредно към батерия 9 V, всяка виждайки пълното напрежение. В сравнение с една крушка сама на същата батерия, всяка успоредна крушка е по-ярка, по-тъмна или същата?
- Всяка успоредна крушка е със същата яркост като една крушка сама — всяка вижда пълните 9 V независимо.
- Всяка успоредна крушка е по-тъмна, като в последователния случай.
- Всяка успоредна крушка е по-ярка от една крушка сама.
2 · Постановка
- Отвори настройката крушки успоредно и натисни Нулирай. И двете крушки започват с еднакво съпротивление, всяка върху пълните 9 V.
- Включи показанието за ток и на двете крушки, и на батерията.
- Задай съпротивлението и на двете крушки (еднакви помежду си) за всеки опит и запиши тока на една крушка и пълния ток.
3 · Събери данни
| Съпротивление на всяка крушка R (Ω) | Ток на всяка крушка I (A) | Пълен ток I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Чертай тока на всяка крушка (ос y) спрямо 1/R (ос x) за трите си опита.
4 · Анализирай
- За един опит изчисли I_each = E/R с E = 9 V, после I_total = 2·I_each. Сравни и двете с таблицата.
- Сравни тока на всяка крушка тук с тока от експеримента крушка с ключ при същото съпротивление. Обясни защо успоредна крушка свети точно толкова ярко, колкото ако беше сама.
5 · Надгради
- Пълният ток, изтеглян от батерията, е двойен спрямо тока на една крушка. Обясни защо добавянето на повече успоредни крушки (повече уреди на същия контакт) изтощава батерията по-бързо, макар всяка отделна крушка да не е засегната.
- Ако една крушка от тази успоредна двойка изгори (безкрайно съпротивление), какво става с яркостта на другата? Сравни отговора си със сценария изгаряне от експеримента крушки последователно.
Физиката зад този експеримент
Успоредните крушки споделят напрежението
Успоредните крушки всяка вижда пълното захранващо напрежение независимо: I = E/R за всяка, точно както ако беше единствената крушка във веригата. Добавянето на повече успоредни крушки увеличава пълния изтеглян ток, но не потъмнява съществуващите.
Вериги
- Закон на Ом: ток, напрежение и съпротивление
- Резистори последователно: съпротивленията се събират
- Резистори успоредно: токът се дели
- Крушка с ключ: разсейване на мощност в крушка
- Батерии последователно: EMF се събират
- Идеални уреди: амперметърът и волтметърът не смущават веригата
- Крушки последователно: споделен ток, по-тъмни крушки
- Късо на крушка: какво става, когато заобиколиш една
- Реостативен димер: непрекъснато променливо съпротивление
- Правилно поставяне на уреди: амперметър последователно, волтметър успоредно
- Разменени уреди: честа грешка при свързване
- RC зареждане: експоненциално приближаване на кондензатор