Kortslutning af en pære: Hvad sker der, når du omgår én

1 · Forudsig

To pærer (lampA, lampB) er i serie. En afbryder, koblet parallelt over lampB, er i udgangspunktet åben. Hvis du lukker den — hvilket skaber en genvej med nul modstand omkring lampB — hvad sker der så med lampA's lysstyrke?

• LampA dæmpes, når afbryderen lukkes.
• LampA's lysstyrke ændrer sig ikke.
• Når afbryderen lukkes, omgås lampB, så lampA nu får kredsens fulde strøm — den lyser op.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen short-a-bulb, og tryk på Nulstil. Begge pærer starter med ens modstand (100 Ω); afbryderen starter åben.
2. Slå strømaflæsningen til på begge pærer.
3. Notér lampA's strøm med afbryderen åben, luk derefter afbryderen, og notér den igen.

3 · Saml data

Lav et søjlediagram, der sammenligner lampA's strøm i tilfældene med åben og lukket afbryder.

4 · Analysér

1. Med afbryderen åben er begge pærer i serie: I = E/(2R) med E = 9 V, R = 100 Ω. Når den er lukket, omgås lampB (100 Ω) af afbryderen på 0 Ω, så kun lampA er tilbage: I = E/R.
2. Forklar, hvorfor en vej med nul modstand parallelt med lampB fører al strømmen, så der bliver nul strøm gennem selve lampB, når afbryderen lukkes.

5 · Udvid

1. LampA's effekt firedobles, når afbryderen lukkes — strømmen fordobles, og P = I²R går som dens kvadrat (samme ræsonnement som i switched-lamp). Hvor kommer den ekstra effekt fra — arbejdede batteriet lige hårdt i begge tilfælde?
2. En rigtig afbryder har en bittelille, men ikke-nul modstand, når den er lukket. Ville det ændre det kvalitative resultat her (at lampA lyser op), eller kun de nøjagtige tal?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark