Батерии последователно: EMF се събират
1 · Предскажи
Две батерии 6 V са свързани последователно (еднаква ориентация), задвижвайки един резистор. Държи ли се веригата като един източник 6 V или като по-голям коминиран източник?
- EMF се събират — веригата се държи като един източник 12 V.
- Веригата се държи като средното, 6 V.
- Батериите се отменят, не задвижвайки ток.
2 · Постановка
- Отвори настройката последователни батерии и натисни Нулирай. b1 = 6 V е фиксирана; R1 = 100 Ω е фиксиран.
- Включи показанието за ток на R1.
- Задай EMF на b2 за всеки опит и запиши тока на веригата.
3 · Събери данни
| EMF на батерия b2 (V) | Пълна EMF (V) | Ток I (A) |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 9.00 |
Чертай тока I (ос y) спрямо пълната EMF (ос x) за трите си опита.
4 · Анализирай
- За един опит изчисли пълна EMF = b1 + b2 с b1 = 6 V, после I = EMF_total/R1 с R1 = 100 Ω. Сравни с таблицата.
- Обясни защо две батерии, свързани в еднаква ориентация (плюс клема към минус клема), събират своите EMF, по същия начин, по който последователните съпротивления се събират.
5 · Надгради
- Ако b2 беше обърната (свързана обратно), нейната EMF би се извадила вместо да се събере: пълна EMF = b1 − b2. Обясни защо обръщането на една батерия в последователна двойка работи против другата.
- Фенерче с 2 батерии AA (по 1.5 V) последователно свети крушката си на 3 V. С връзката от този експеримент обясни защо добавянето на трета батерия AA последователно би накарало крушката да изгори по-бързо.
Физиката зад този експеримент
Последователни EMF източници
Батерии, свързани последователно със съвпадаща полярност, събират своите EMF директно: EMF_total = b1 + b2. Единственият получен ток на контура тогава е I = EMF_total/R, по закона на Ом, приложен към комбинирания източник.
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
- Идеални уреди: амперметърът и волтметърът не смущават веригата
- Крушки последователно: споделен ток, по-тъмни крушки
- Крушки успоредно: споделено напрежение, пълна яркост
- 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