مدارها
دو لامپ (سری)
لامپها یک جریان را شریکاند و ولتاژ را تقسیم میکنند — هر یک از یک لامپ تنها کمنورتر است.
دو لامپ (سری) — شبیهسازی تعاملی مدارها. لامپها یک جریان را شریکاند و ولتاژ را تقسیم میکنند — هر یک از یک لامپ تنها کمنورتر است. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
لامپهای سری
دو لامپ یکسان در سری جریان را شریک اما ولتاژ را تقسیم میکنند، پس هر یک کمنورتر از لامپِ تنها میسوزد.
هر لامپ بار مقاومتی است. در سری جریان یکسان را میبینند اما فقط کسری از ولتاژ باتری.
- I برای هر دو لامپ یکسان است
- P ∝ V·I
خلاصهٔ پژوهش
پرسش را پیش از بازکردن آزمایشگاه برنامهریزی کنید
این خلاصه همان صفحهٔ از پیش رندرشده است: پرسش محوری، پیشبینیهای رقیب، نقش متغیرها، قوانین حاکم، برپاسازی، تحلیل و پرسشهای گسترش — به همین ترتیب و همیشه در دید میمانند.
پرسش محوری
دو لامپ یکسان به سری روی باتری 9 V بسته شدهاند. نسبت به یک لامپ تنها روی همان باتری، هر لامپ سری روشنتر، کمنورتر یا همین است؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- هر لامپ سری روشنتر است.
- هر لامپ سری کمنورتر است — جریان و ولتاژ را شریکاند.
- هر لامپ دقیقاً بهاندازهٔ لامپ تنها روشن است.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- مقاومت هر لامپ R (Ω)
آنچه اندازه میگیرید:
- مقاومت کل R_total (Ω)
- جریان مشترک I (A)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم لامپهای سری را باز کنید و Reset بزنید. هر دو لامپ با مقاومت برابر شروع میشوند.
- قرائت جریان را روی هر دو لامپ فعال کنید.
- مقاومت هر دو لامپ را (برابر با هم) برای هر آزمایش تنظیم کنید و جریان مشترک را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
لامپهای سری جریان را شریکاند — P = I²·R
لامپهای سری جریان یکسانی I = E/(2R) دارند، اما هر لامپ فقط نصف ولتاژ کل را میگیرد. چون توان I²R است با جریانی کمتر از لامپ تنها، هر لامپ سری کمنورتر کار میکند.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، R_total = 2R و سپس I = E/R_total را با E = 9 V حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- این جریان را با جریان آزمایش switched-lamp برای یک لامپ تنها با همان مقاومت مقایسه کنید. توضیح دهید چرا افزودن لامپ دوم در سری دقیقاً جریان را نصف میکند — و چرا توان هر لامپ در نتیجه به یکچهارم میرسد، نه نصف، چون P = I²R با مجذور جریان تغییر میکند.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- اگر دو لامپ مقاومت متفاوتی داشتند، آیا به اندازهٔ هم روشن میشدند؟ با P = I²R (همان I برای هر دو، R متفاوت) پیشبینی کنید کدام روشنتر میشود.
- اگر یکی از این جفت سری بسوزد (فیلامانش پاره شود، عملاً مقاومت بینهایت)، با لامپ دیگر چه میشود؟ با رفتار کلیدِ آزمایش اتصال کوتاه لامپ مقایسه کنید.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- به لامپهای سری خوش آمدید
- انتخاب لامپ اول
- Play را بفشارید
- هر دو کمنورتر
- پنل ویژگیها را باز کنید
- انجامش دادید!
شبیهسازی تعاملی را باز کنید تا صحنه را بسازید، Play را بفشارید و با اندازهگیریهای زنده و آموزش هدایتشده کاوش کنید.