Žárovky paralelně: sdílené napětí, plný jas
1 · Predikuj
Dvě stejné žárovky jsou zapojeny paralelně přes baterii 9 V, každá vidí plné napětí baterie. Ve srovnání s jedinou žárovkou samotnou na stejné baterii — je každá paralelní žárovka jasnější, tlumenější, nebo stejná?
- Každá paralelní žárovka má stejný jas jako jediná žárovka sama — každá nezávisle vidí plných 9 V.
- Každá paralelní žárovka je tlumenější jako v sériovém případě.
- Každá paralelní žárovka je jasnější než jediná žárovka sama.
2 · Sestavení
- Otevři předvolbu bulbs-parallel a stiskni Resetovat. Obě žárovky začínají se stejným odporem, každá přes plných 9 V.
- Zapni odečet proudu na obou žárovkách a baterii.
- Nastav odpor obou žárovek (stejný) pro každý pokus a zapiš proud jedné žárovky a celkový proud.
3 · Sbírej data
| Odpor každé žárovky R (Ω) | Proud každé žárovky I (A) | Celkový proud I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Vynes proud každé žárovky (osa y) proti 1/R (osa x) pro své tři pokusy.
4 · Analyzuj
- Pro jeden pokus spočti I_each = E/R s E = 9 V, pak I_total = 2·I_each. Porovnej obě s tabulkou.
- Porovnej proud každé žárovky tady s proudem experimentu switched-lamp pro stejný odpor. Vysvětli, proč paralelní žárovka svítí přesně tak jasně, jako by byla sama.
5 · Rozšiř
- Celkový proud odebíraný z baterie je dvojnásobek proudu jedné žárovky. Vysvětli, proč přidávání dalších paralelních žárovek (více spotřebičů na stejné zásuvce) baterii vybíjí rychleji, i když každá jednotlivá žárovka je nedotčena.
- Kdyby jedna žárovka v této paralelní dvojici vyhořela (nekonečný odpor), co se stane s jasem druhé žárovky? Porovnej svou odpověď se scénářem vyhoření v experimentu bulbs-series.
Fyzika za tímto experimentem
Paralelní žárovky sdílejí napětí
Paralelní žárovky každá nezávisle vidí plné napětí zdroje: I = E/R pro každou, přesně jako by byla jedinou žárovkou v obvodu. Přidání dalších paralelních žárovek zvyšuje celkový proud, ale existující neztlumuje.
Obvody
- Ohmův zákon: proud, napětí a odpor
- Rezistory v sérii: odpory se sčítají
- Rezistory paralelně: proud se dělí
- Žárovka s vypínačem: disipace výkonu v žárovce
- Baterie v sérii: EMF se sčítají
- Ideální měřidla: ampérmetr a voltmetr obvod neruší
- Žárovky v sérii: sdílený proud, tlumenější žárovky
- Zkrat žárovky: co se stane, když jednu obejdeš
- Stmívač s reostatem: spojitě proměnný odpor
- Správné umístění měřidel: ampérmetr do série, voltmetr paralelně
- Prohozená měřidla: častá kabelážní chyba
- Nabíjení RC: exponenciální přiblížení kondenzátoru