Kratki spoj žarulje: što se dogodi kad je zaobiđeš

1 · Predviđanje

Dvije žarulje (lampA, lampB) u seriji. Prekidač, spojen paralelno preko lampB, isprva je otvoren. Ako ga zatvoriš — stvarajući prečicu nultog otpora oko lampB — što se događa sa svjetlinom lampA?

• LampA tamni kad se prekidač zatvori.
• Svjetlina lampA se ne mijenja.
• Zatvaranje prekidača zaobilazi lampB, pa lampA sada dobiva punu struju kruga — postaje svjetlija.

2 · Postava

1. Otvori postav short-a-bulb i pritisni Resetiraj. Obje žarulje počinju s jednakim otporom (100 Ω); prekidač počinje otvoren.
2. Omogući očitanje struje na objema žaruljama.
3. Zabilježi struju lampA s otvorenim prekidačem, zatim zatvori prekidač i zabilježi ponovno.

3 · Prikupljanje podataka

Napravi stupčasti graf usporedbe struje lampA u slučaju otvorenog i zatvorenog prekidača.

4 · Analiza

1. S otvorenim prekidačem, obje žarulje su u seriji: I = E/(2R) koristeći E = 9 V, R = 100 Ω. Zatvorenim, lampB (100 Ω) je zaobiđena prekidačem od 0 Ω, ostavljajući samo lampA: I = E/R.
2. Objasni zašto put nultog otpora paralelno s lampB nosi svu struju, ostavljajući nula struje kroz samu lampB jednom kad se prekidač zatvori.

5 · Proširenje

1. Snaga lampA raste četverostruko kad se prekidač zatvori — struja se udvostručuje, a P = I²R ide s njezinim kvadratom (isto rasuđivanje kao u switched-lamp). Odakle ta dodatna snaga — je li baterija jednako naporno radila u oba slučaja?
2. Pravi prekidač ima sitan, ali ne-nula otpor kad je zatvoren. Bi li to promijenilo kvalitativni rezultat ovdje (lampA postaje svjetlija), ili samo točne brojeve?

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis