Bombetes en sèrie: corrent compartit, bombetes més tènues

1 · Prediu

Dues bombetes idèntiques es cablegen en sèrie als extrems d'una bateria de 9 V. Comparades amb una sola bombeta tota sola a la mateixa bateria, cada bombeta en sèrie és més brillant, més tènue o igual?

2 · Configura

  1. Obre el predefinit «Bombetes en sèrie» i prem Restableix. Les dues bombetes comencen amb resistència igual.
  2. Activa la lectura de corrent a totes dues bombetes.
  3. Defineix la resistència de totes dues bombetes (iguals entre si) per a cada prova i enregistra el corrent compartit.

3 · Recull dades

Resistència de cada bombeta R (Ω)Resistència total R_total (Ω)Corrent compartit I (A)
50.00
100.00
150.00

Representa el corrent I (eix y) contra la resistència total R_total (eix x) per a les tres proves.

4 · Analitza

  1. Per a una prova, calcula R_total = 2R i després I = E/R_total amb E = 9 V. Compara-ho amb la taula.
  2. Compara aquest corrent amb el de l'experiment «Una bombeta amb interruptor» per a una sola bombeta de la mateixa resistència. Explica per què afegir una segona bombeta en sèrie divideix exactament per dos el corrent — i per què la potència de cada bombeta per tant cau a un quart, no a la meitat, ja que P = I²R va amb el quadrat del corrent.

5 · Amplia

  1. Si les dues bombetes tinguessin resistències diferents, brillarien igual? Fes servir P = I²R (mateix I per a totes dues, R diferent) per prediure quina seria més brillant.
  2. Si una bombeta d'aquesta parella en sèrie es crema (el filament es trenca, resistència efectivament infinita), què li passa a l'altra? Compara-ho amb el comportament de l'interruptor de l'experiment «Curtcircuitar una bombeta».

La física al darrere d'aquest experiment

Les bombetes en sèrie comparteixen corrent

Les bombetes en sèrie porten el mateix corrent I = E/(2R), però cada bombeta només rep la meitat de la tensió total. Com que la potència és I²R amb un corrent més petit del que consumiria una bombeta tota sola, cada bombeta en sèrie funciona més tènue.

← Torna a l'experiment

Circuits

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles