Modstande parallelt: Strømmen deles
1 · Forudsig
To modstande er koblet parallelt (side om side) over et 6 V-batteri, så begge ser batteriets fulde spænding. Hvis du øger den anden modstands værdi, stiger eller falder den samlede strøm trukket fra batteriet så?
- Den samlede strøm stiger, efterhånden som R2 vokser.
- Den samlede strøm afhænger ikke af R2.
- Den samlede strøm falder — en større R2-gren fører mindre strøm, og den anden gren er upåvirket.
2 · Opsætning
- Åbn forudstillingen parallel-resistors, og tryk på Nulstil. R1 = 100 Ω er fast; batteriet leverer 6 V over begge grene.
- Slå strømaflæsningen til på begge modstande og på batteriet.
- Indstil R2's værdi for hvert forsøg, og notér den samlede strøm trukket fra batteriet.
3 · Saml data
| Modstand R2 (Ω) | Ekvivalent modstand R_p (Ω) | Samlet strøm I_total (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 150.00 | ||
| 200.00 |
Afbild samlet strøm I_total (y-aksen) mod 1/R2 (x-aksen) for dine tre forsøg.
4 · Analysér
- Beregn for ét forsøg R_p = 1/(1/R1 + 1/R2) og derefter I_total = E/R_p med E = 6 V, R1 = 100 Ω. Sammenlign med tabellen. Verificér også, at I_total = E/R1 + E/R2 giver samme svar.
- R1's grenstrøm forbliver fast på E/R1 = 0.06 A uanset R2. Forklar, hvorfor hver parallelt grens strøm kun afhænger af dens egen modstand, ikke af den anden grens.
5 · Udvid
- Stikkontakter i hjemmet er koblet parallelt, ikke i serie, så hvert apparat ser de fulde 120 V (eller 230 V) uafhængigt. Forklar, hvorfor seriekobling ville være upraktisk for et hus fuldt af apparater, der tændes og slukkes uafhængigt.
- Erstatningsmodstanden for en parallelt forbindelse er altid mindre end hver af de enkelte modstande. Forklar, hvorfor tilføjelsen af en ekstra strømvej kun kan gøre det lettere (aldrig sværere) for ladningen at flyde.
Fysikken bag dette eksperiment
Parallelmodstand
Modstande parallelt kombineres ved reciprokke værdier: 1/R_p = 1/R1 + 1/R2. Hver gren ser kildens fulde spænding og trækker sin egen strøm uafhængigt, I = V/R for den gren alene.
Kredse
- Ohms lov: Strøm, spænding og modstand
- Modstande i serie: Modstandsværdier lægges sammen
- En lampe med afbryder: Effektomsætning i en pære
- Batterier i serie: EMF'er lægges sammen
- Ideelle måleinstrumenter: Amperemetre og voltmetre forstyrrer ikke kredsen
- Pærer i serie: Fælles strøm, svagere pærer
- Pærer parallelt: Fælles spænding, fuld lysstyrke
- Kortslutning af en pære: Hvad sker der, når du omgår én
- En reostat-dimmer: Kontinuerligt variabel modstand
- Korrekt instrumentplacering: Amperemeter i serie, voltmeter parallelt
- Byttede instrumenter: En almindelig koblingsfejl
- RC-opladning: En kondensators eksponentielle tilnærmelse