Αντιστάτες σε σειρά: Οι αντιστάσεις προστίθενται
1 · Πρόβλεψε
Δύο αντιστάτες συνδέονται σε σειρά (ο ένας μετά τον άλλον) σε μπαταρία 12 V. Αν αυξήσεις την τιμή του δεύτερου αντιστάτη, εξακολουθεί η ίδια ένταση να ρέει μέσα από και τους δύο;
- Όχι — η ένταση μοιράζεται μεταξύ των δύο αντιστατών.
- Ναι — τα στοιχεία σε σειρά μοιράζονται ακριβώς μία ένταση, ό,τι κι αν είναι οι επιμέρους αντιστάσεις τους.
- Η ένταση μέσω κάθε αντιστάτη ορίζεται ανεξάρτητα από τη δική του αντίσταση.
2 · Διάταξη
- Άνοιξε την προεπιλογή series-resistors και πάτησε Επαναφορά. Το R1 = 100 Ω είναι σταθερό· η μπαταρία παρέχει 12 V.
- Ενεργοποίησε την ένδειξη έντασης και στους δύο αντιστάτες.
- Ρύθμισε την τιμή του R2 για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την (μοναδική, κοινή) ένταση κυκλώματος.
3 · Συλλογή Δεδομένων
| Αντιστάτης R2 (Ω) | Συνολική αντίσταση R_total (Ω) | Ένταση I (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
Χαράξε την ένταση I (άξονας y) έναντι της συνολικής αντίστασης R_total (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου.
4 · Ανάλυση
- Για μία δοκιμή, υπολόγισε R_total = R1 + R2, μετά I = E/R_total χρησιμοποιώντας E = 12 V, R1 = 100 Ω. Σύγκρινε με τον πίνακα.
- Επιβεβαίωσε από την προσομοίωση ότι η ένδειξη έντασης είναι πανομοιότυπη στο R1 και στο R2. Εξήγησε γιατί τα στοιχεία σε σειρά πρέπει να μοιράζονται ακριβώς μία ένταση (δεν υπάρχει πουθενά αλλού να πάει το φορτίο).
5 · Επέκταση
- Εφόσον και οι δύο αντιστάτες μοιράζονται την ίδια ένταση, ο μεγαλύτερος αντιστάτης παίρνει το μεγαλύτερο μερίδιο των 12 V. Εξήγησε γιατί το V = IR σημαίνει ότι η τάση διαιρείται αναλογικά με την αντίσταση σε κύκλωμα σειράς.
- Τα παλαιά φωτάκια Χριστουγέννων ήταν συνδεδεμένα σε σειρά: αν μια λάμπα έκαιγε, ολόκληρη η σειρά σκοτείνιαζε. Εξήγησε γιατί, χρησιμοποιώντας ό,τι ξέρεις για την ένταση σειράς.
Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα
Αντίσταση σειράς
Αντιστάτες σε σειρά προστίθενται ευθέως: R_total = R1 + R2 + ... Εφόσον υπάρχει μόνο μία διαδρομή έντασης, η ίδια ένταση I = E/R_total ρέει μέσα από κάθε στοιχείο.
Κυκλώματα
- Νόμος Ohm: Ένταση, τάση και αντίσταση
- Αντιστάτες παράλληλα: Η ένταση διαιρείται
- Λάμπα με διακόπτη: Διασκορπισμός ισχύος σε λάμπα
- Μπαταρίες σε σειρά: Οι EMF προστίθενται
- Ιδανικά όργανα: Αμπερόμετρα και βολτόμετρα δεν διαταράσσουν το κύκλωμα
- Λάμπες σε σειρά: Κοινή ένταση, πιο αχνές λάμπες
- Λάμπες παράλληλα: Κοινή τάση, πλήρης φωτεινότητα
- Βραχυκύκλωμα λάμπας: Τι συμβαίνει όταν παρακάμπτεις μία
- Ρεοστάτης ρυθμιστής: Συνεχώς μεταβλητή αντίσταση
- Σωστή τοποθέτηση οργάνων: Αμπερόμετρο σε σειρά, βολτόμετρο παράλληλα
- Αντιστραμμένα όργανα: Συχνό λάθος καλωδίωσης
- Φόρτιση RC: Εκθετική προσέγγιση πυκνωτή