Bombillas en serie: corriente compartida, bombillas con atenuación
1 · Predecir
Dos bombillas idénticas están conectadas en serie a través de una batería 9 V. En comparación con una sola bombilla con la misma batería, ¿cada bombilla de la serie es más brillante, más tenue o igual?
- Cada bombilla de la serie es más brillante.
- Cada bombilla de la serie es más tenue: comparten la corriente y el voltaje.
- Cada bombilla es exactamente tan brillante como una sola bombilla.
2 · Configurar
- Abra el preajuste de la serie de bombillas y presione Restablecer. Ambas bombillas comienzan con la misma resistencia.
- Habilite la lectura de corriente en ambas bombillas.
- Establezca la resistencia de ambas bombillas (iguales entre sí) para cada prueba y registre la corriente compartida.
3 · Recopilar datos
| La resistencia de cada bombilla R (Ω) | Resistencia total R_total (Ω) | Corriente compartida I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Grafique la corriente I (eje y) frente a la resistencia total R_total (eje x) para sus tres pruebas.
4 · Analizar
- Para una prueba, calcule R_total = 2R, luego I = E/R_total usando E = 9 V. Compare con la tabla.
- Compare esta corriente con la corriente del experimento de lámpara conmutada (switched-lamp) para una sola bombilla de la misma resistencia. Explique por qué agregar una segunda bombilla en serie reduce exactamente a la mitad la corriente, y por qué la potencia de cada bombilla cae por tanto a una cuarta parte, no a la mitad, ya que P = I²R crece con el cuadrado de la corriente.
5 · Ampliar
- Si las dos bombillas tuvieran resistencias diferentes, ¿brillarían con la misma intensidad? Utilice P = I²R (mismo I para ambos, diferente R) para predecir cuál sería más brillante.
- Si una bombilla de este par en serie se funde (su filamento se rompe, resistencia efectivamente infinita), ¿qué le sucede a la otra bombilla? Compárelo con el comportamiento del interruptor en el experimento de bombilla en cortocircuito.
La física detrás de este experimento
Las bombillas en serie comparten la corriente
Las bombillas en serie llevan la misma corriente I = E/(2R), pero cada bombilla recibe solo la mitad del voltaje total. Como la potencia es I²R con una corriente menor de la que consumiría una sola bombilla, cada bombilla en serie brilla más tenue.
Circuitos
- Ley de Ohm: corriente, voltaje y resistencia
- Resistencias en Serie: Sumar Resistencias
- Resistencias en paralelo: la corriente se divide
- Una lámpara conmutada: disipación de potencia en una bombilla
- Baterías en serie: los EMF se suman
- Medidores ideales: los amperímetros y voltímetros no perturban el circuito
- Bombillas en paralelo: el mismo voltaje, brillo total
- Cortocircuitar una bombilla: qué sucede cuando se puentea una
- Un atenuador de reóstato: resistencia continuamente variable
- Colocación correcta del medidor: amperímetro en serie, voltímetro en paralelo
- Medidores intercambiados: un error de cableado común
- Carga RC: la aproximación exponencial de un condensador