مقاومت‌های موازی: جریان تقسیم می‌شود

1 · پیش‌بینی

دو مقاومت به موازی (کنار هم) روی باتری 6 V بسته شده‌اند، پس هر دو ولتاژ کامل باتری را می‌بینند. اگر مقدار مقاومت دوم را زیاد کنید، جریان کل کشیده‌شده از باتری بالا می‌رود یا پایین؟

• جریان کل با زیادشدن R2 بالا می‌رود.
• جریان کل به R2 بستگی ندارد.
• جریان کل پایین می‌آید — شاخهٔ R2 بزرگ‌تر جریان کمتری می‌برد و شاخهٔ دیگر بی‌تأثیر می‌ماند.

2 · آماده‌سازی

1. پیش‌تنظیم parallel-resistors را باز کنید و Reset را بفشارید. R1 = 100 Ω ثابت است؛ باتری 6 V روی هر دو شاخه می‌دهد.
2. قرائت جریان را روی هر دو مقاومت و باتری فعال کنید.
3. مقدار R2 را برای هر آزمایش تنظیم کنید و جریان کل کشیده‌شده از باتری را ثبت کنید.

3 · گردآوری داده

برای سه آزمایش، جریان کل I_total (محور y) را بر حسب 1/R2 (محور x) رسم کنید.

4 · تحلیل

1. برای یک آزمایش، R_p = 1/(1/R1 + 1/R2) و سپس I_total = E/R_p را با E = 6 V و R1 = 100 Ω حساب کنید. با جدول مقایسه کنید. همچنین بررسی کنید I_total = E/R1 + E/R2 همان پاسخ را می‌دهد.
2. جریان شاخهٔ R1 روی E/R1 = 60 mA ثابت می‌ماند، فارغ از R2. توضیح دهید چرا جریان هر شاخهٔ موازی فقط به مقاومت خودش بستگی دارد، نه شاخهٔ دیگر.

5 · گسترش

1. پریزهای خانه به موازی بسته می‌شوند نه سری، تا هر دستگاه مستقل 120 V (یا 230 V) کامل را ببیند. توضیح دهید چرا سیم‌کشی سری برای خانه‌ای از دستگاه‌های با کلید مستقل عملی نبود.
2. مقاومت معادل ترکیب موازی همیشه از هر مقاومت فردی کوچک‌تر است. توضیح دهید چرا افزودن مسیر جریان دوم فقط می‌تواند گذر بار را آسان‌تر (نه سخت‌تر) کند.

فیزیک پشت این آزمایش

← بازگشت به آزمایش

138 برگهٔ کار چاپی فیزیک رایگان