Rezistory v sérii: odpory se sčítají
1 · Predikuj
Dva rezistory jsou zapojeny v sérii (za sebou) přes baterii 12 V. Když zvětšíš hodnotu druhého rezistoru, teče oběma pořád stejný proud?
- Ne — proud se dělí mezi dva rezistory.
- Ano — sériové součástky sdílejí přesně jeden proud bez ohledu na své jednotlivé odpory.
- Proud každým rezistorem je stanoven nezávisle jeho vlastním odporem.
2 · Sestavení
- Otevři předvolbu series-resistors a stiskni Resetovat. R1 = 100 Ω je pevný; baterie dodává 12 V.
- Zapni odečet proudu na obou rezistorech.
- Nastav hodnotu R2 pro každý pokus a zapiš (jediný, sdílený) proud obvodu.
3 · Sbírej data
| Rezistor R2 (Ω) | Celkový odpor R_total (Ω) | Proud I (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
Vynes proud I (osa y) proti celkovému odporu R_total (osa x) pro své tři pokusy.
4 · Analyzuj
- Pro jeden pokus spočti R_total = R1 + R2, pak I = E/R_total s E = 12 V, R1 = 100 Ω. Porovnej s tabulkou.
- Potvrď ze simulace, že odečet proudu je identický na R1 i na R2. Vysvětli, proč sériové součástky musí sdílet přesně jeden proud (náboj nemá kam jinam jít).
5 · Rozšiř
- Protože oba rezistory sdílejí stejný proud, dostává větší rezistor větší podíl z 12 V. Vysvětli, proč V = IR znamená, že napětí se dělí úměrně s odporem v sériovém obvodu.
- Staromódní vánoční světla byla zapojena sériově: když jedna žárovka vyhořela, zhasl celý řetěz. Vysvětli proč pomocí toho, co víš o proudu v sérii.
Fyzika za tímto experimentem
Sériový odpor
Rezistory v sérii se sčítají přímo: R_total = R1 + R2 + ... Protože existuje jen jedna proudová cesta, teče každou součástkou týž proud I = E/R_total.
Obvody
- Ohmův zákon: proud, napětí a odpor
- 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
- Žárovky paralelně: sdílené napětí, plný jas
- 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