Lampun oikosulkeminen: mitä tapahtuu, kun ohitat yhden

1 · Ennusta

Kaksi lamppua (lampA, lampB) on sarjassa. Kytkin, joka on kytketty rinnakkain lampun B yli, alkaa avoimena. Jos suljet sen – luoden nollaresistanssisen oikoreitin lampun B ympäri – mitä lampun A kirkkaudelle tapahtuu?

• Lamppu A himmenee, kun kytkin sulkeutuu.
• Lampun A kirkkaus ei muutu.
• Kytkimen sulkeminen ohittaa lampun B, joten lamppu A saa nyt koko piirivirran – se kirkastuu.

2 · Kokoa

1. Avaa lampun oikosulku -esiasetus ja paina Nollaa. Molemmat lamput alkavat yhtä suurilla resistansseilla (100 Ω); kytkin alkaa avoimena.
2. Ota käyttöön virran lukema molemmista lampuista.
3. Kirjaa lampun A virta kytkimen ollessa avoin, sulje sitten kytkin ja kirjaa se uudelleen.

3 · Kerää data

Tee pylväskaavio, joka vertaa lampun A virtaa avoimen kytkimen ja suljetun kytkimen tapauksissa.

4 · Analysoi

1. Kytkimen ollessa avoin molemmat lamput ovat sarjassa: I = E/(2R) arvoilla E = 9 V, R = 100 Ω. Suljettuna lamppu B (100 Ω) ohitetaan 0 Ω kytkimellä, jolloin jäljelle jää vain lamppu A: I = E/R.
2. Selitä, miksi lampun B kanssa rinnakkainen nollaresistanssinen reitti kantaa kaiken virran, jättäen nollavirran lampun B itsensä läpi, kun kytkin sulkeutuu.

5 · Laajenna

1. Lampun A teho nousee nelinkertaiseksi, kun kytkin sulkeutuu – virta kaksinkertaistuu, ja P = I²R kasvaa sen neliönä (sama päättely kuin kytketyssä lampussa). Minne ylimääräinen teho tulee – työskentelikö paristo yhtä lujaa molemmissa tapauksissa?
2. Todellisella kytkimellä on pieni mutta nollasta poikkeava resistanssi suljettuna. Muuttaisiko se tämän kvalitatiivista tulosta (lampun A kirkastuminen) vai vain tarkat luvut?

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia