لامپهای موازی: ولتاژ مشترک، روشنایی کامل
1 · پیشبینی
دو لامپ یکسان به موازی روی باتری 9 V بسته شدهاند و هر یک ولتاژ کامل باتری را میبیند. نسبت به یک لامپِ تنها روی همان باتری، هر لامپ موازی روشنتر است، کمنورتر یا همین؟
- هر لامپ موازی همان روشنایی لامپِ تنها را دارد — هر یک مستقل، 9 V کامل را میبیند.
- هر لامپ موازی کمنوتر است، مثل حالت سری.
- هر لامپ موازی از لامپِ تنها روشنتر است.
2 · آمادهسازی
- پیشتنظیم لامپهای موازی را باز کنید و Reset بزنید. هر دو لامپ با مقاومت برابر شروع میشوند، هر یک بر 9 V کامل.
- قرائت جریان را روی هر دو لامپ و باتری فعال کنید.
- مقاومت هر دو لامپ را (برابر با هم) برای هر آزمایش تنظیم کنید و جریان یک لامپ و جریان کل را ثبت کنید.
3 · گردآوری داده
| مقاومت هر لامپ R (Ω) | جریان هر لامپ I (A) | جریان کل I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
جریان هر لامپ (محور y) را بر حسب 1/R (محور x) برای سه آزمایشتان رسم کنید.
4 · تحلیل
- برای یک آزمایش، I_each = E/R را با E = 9 V و سپس I_total = 2·I_each را حساب کنید. هر دو را با جدول مقایسه کنید.
- جریان هر لامپ را اینجا با جریان آزمایش لامپ-با-کلید برای همان مقاومت مقایسه کنید. توضیح دهید چرا لامپ موازی دقیقاً بهاندازهٔ زمانی که تنهاست روشن میسوزد.
5 · گسترش
- جریان کل کشیدهشده از باتری دو برابر جریان یک لامپ است. توضیح دهید چرا افزودن لامپهای موازی بیشتر (افزودن دستگاه به همان پریز) باتری را تندتر خالی میکند، با آنکه خود لامپها بیتأثیر میمانند.
- اگر یکی از این جفت موازی بسوزد (مقاومت بینهایت)، با روشنایی دیگری چه میشود؟ پاسختان را با سناریوی سوختن آزمایش لامپهای سری مقایسه کنید.
فیزیک پشت این آزمایش
لامپهای موازی ولتاژ را شریکاند
لامپهای موازی هرکدام مستقلاً تمام ولتاژ منبع را میبینند: برای هرکدام I = E/R، دقیقاً انگار تنها لامپ مدار است. افزودن لامپهای موازی بیشتر، جریان کل کشیدهشده را زیاد میکند اما لامپهای موجود را کمنور نمیکند.