एक बल्ब को छोटा करना: जब आप एक को बायपास करते हैं तो क्या होता है
1 · भविष्यवाणी
दो बल्ब (लैंपए, लैंपबी) श्रृंखला में हैं। लैम्पबी के समानांतर तार वाला एक स्विच प्रारंभ में खुला है। यदि आप इसे बंद कर देते हैं - लैंपबी के चारों ओर एक zero-resistance शॉर्टकट बनाते हैं - तो लैंपए की चमक का क्या होता है?
- स्विच बंद होने पर लैंपए मंद हो जाता है।
- लैंपए की चमक नहीं बदलती।
- स्विच बंद करने से लैंपबी बायपास हो जाता है, इसलिए लैंपए को अब पूरा परिपथ करंट मिलता है - यह चमकता है।
2 · सेट अप
- short-a-bulb प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। दोनों बल्ब समान प्रतिरोध पर शुरू होते हैं (100 Ω); स्विच खुलने लगता है।
- दोनों बल्बों पर करंट रीडआउट सक्षम करें।
- स्विच खुला होने पर लैंपए का करंट रिकॉर्ड करें, फिर स्विच बंद करें और इसे दोबारा रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| स्विच स्थिति (0 = खुला, 1 = बंद) | लैंपए वर्तमान I (mA) |
|---|---|
| 0 | |
| 1 |
open-switch और closed-switch मामलों में लैंपए के करंट की तुलना करते हुए एक बार चार्ट बनाएं।
4 · विश्लेषण करें
- स्विच खुले होने पर, दोनों बल्ब श्रृंखला में होते हैं: I = E/(2R) E = 9 V, R = 100 Ω. का उपयोग करते हुए, लैंपबी (100 Ω) को 0 Ω स्विच द्वारा बायपास कर दिया जाता है, केवल लैंप को छोड़कर: I = E/R.
- बताएं कि क्यों lampB के समानांतर एक zero-resistance पथ सभी करंट को वहन करता है, जिससे स्विच बंद होने के बाद lampB से स्वयं कोई करंट नहीं गुजरता।
5 · विस्तार
- स्विच बंद होने पर LampA की शक्ति चार गुना हो जाती है - करंट दोगुना हो जाता है, और P = I²R उसके वर्ग के अनुसार बदलता है (switched-lamp के समान तर्क)। वह अतिरिक्त शक्ति कहाँ से आती है - क्या दोनों मामलों में बैटरी ने समान रूप से काम किया?
- एक वास्तविक स्विच में बंद होने पर छोटा लेकिन शून्येतर प्रतिरोध होता है। क्या इससे यहाँ गुणात्मक परिणाम बदल जाएगा (लैंपए ब्राइटनिंग), या केवल सटीक संख्याएं?
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
एक शाखा को छोटा करना
किसी घटक के समानांतर एक zero-resistance पथ उस घटक के बजाय करंट को वहन करता है (चूंकि करंट कम से कम प्रतिरोध के पथ का अनुसरण करता है), इसे प्रभावी ढंग से परिपथ से हटा देता है - इसे घटक को 'शॉर्ट आउट' करना कहा जाता है।
परिपथ
- ओम का नियम: धारा, वोल्टेज और प्रतिरोध
- श्रृंखला में प्रतिरोधक: प्रतिरोध जोड़ें
- समानांतर में प्रतिरोधक: धारा विभाजन
- एक स्विच्ड लैंप: एक बल्ब में बिजली अपव्यय
- श्रृंखला में बैटरियां: ईएमएफ जोड़ें
- आदर्श मीटर: एमीटर और वोल्टमीटर परिपथ को परेशान नहीं करते हैं
- शृंखला में बल्ब: साझा करंट, डिमर बल्ब
- समानांतर में बल्ब: समान वोल्टेज, पूर्ण चमक
- एक रिओस्टेट डिमर: लगातार परिवर्तनशील प्रतिरोध
- सही मीटर प्लेसमेंट: श्रृंखला में एमीटर, समानांतर में वोल्टमीटर
- मीटरों की अदला-बदली: वायरिंग से जुड़ी एक आम गलती
- आरसी चार्जिंग: एक संधारित्र का घातीय दृष्टिकोण