Zkrat žárovky: co se stane, když jednu obejdeš

1 · Predikuj

Dvě žárovky (lampA, lampB) jsou v sérii. Vypínač, zapojený paralelně přes lampB, je zpočátku otevřený. Když ho zavřeš — vytvářejíce zkrat s nulovým odporem kolem lampB — co se stane s jasem lampA?

• LampA ztlumí, když se vypínač zavře.
• Jas lampA se nemění.
• Zavření vypínače obejde lampB, takže lampA teď dostává plný proud obvodu — zjasní se.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu short-a-bulb a stiskni Resetovat. Obě žárovky začínají se stejným odporem (100 Ω); vypínač začíná otevřený.
2. Zapni odečet proudu na obou žárovkách.
3. Zapiš proud lampA s otevřeným vypínačem, pak vypínač zavři a zapiš ho znovu.

3 · Sbírej data

Udělej sloupcový graf porovnávající proud lampA v případě otevřeného a zavřeného vypínače.

4 · Analyzuj

1. S otevřeným vypínačem jsou obě žárovky v sérii: I = E/(2R) s E = 9 V, R = 100 Ω. Se zavřeným je lampB (100 Ω) obejdua 0 Ω vypínačem, zůstává jen lampA: I = E/R.
2. Vysvětli, proč cesta s nulovým odporem paralelně k lampB nese všechen proud a nechává nulový proud skrz samotnou lampB, jakmile se vypínač zavře.

5 · Rozšiř

1. Výkon lampA vzroste čtyřnásobně, když se vypínač zavře — proud se zdvojnásobí a P = I²R jde s jeho druhou mocninou (stejné uvažování jako u switched-lamp). Odkud ta extra energie přišla — pracovala baterie v obou případech stejně tvrdě?
2. Skutečný vypínač má zavřený drobný, ale nenulový odpor. Změnilo by to kvalitativní výsledek tady (zjasnění lampA), nebo jen přesná čísla?

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky