Párhuzamos izzók: megosztott feszültség, teljes fényerő
1 · Jóslás
Két azonos izzó párhuzamosan van kötve egy 9 V-os telepre, mindegyik a teljes telepfeszültséget látja. Egyedül ugyanarra a telepre kötött egyetlen izzóhoz képest fényesebb, halványabb vagy ugyanolyan mindegyik párhuzamos izzó?
- Minden párhuzamos izzó ugyanolyan fényes, mint egyetlen izzó egyedül — mindegyik önállóan a teljes 9 V-ot látja.
- Minden párhuzamos izzó halványabb, mint a soros esetben.
- Minden párhuzamos izzó fényesebb, mint egyetlen izzó egyedül.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a bulbs-parallel előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Mindkét izzó egyenlő ellenállással indul, mindegyik a teljes 9 V-on.
- Engedélyezd az áram-kijelzőt mindkét izzón és a telepen.
- Állítsd be mindkét izzó ellenállását (egymással egyenlőre) minden mérésnél, és rögzítsd az egyik izzó áramát és a teljes áramot.
3 · Adatgyűjtés
| Minden izzó ellenállása R (Ω) | Minden izzó árama I (A) | Teljes áram I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Ábrázold minden izzó áramát (y-tengely) az 1/R-rel (x-tengely) szemben a három mérésedhez.
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki az I_each = E/R-t E = 9 V használatával, majd I_total = 2·I_each. Hasonlítsd mindkettőt a táblázathoz.
- Hasonlítsd össze az ittani izzónkénti áramot a switched-lamp kísérlet áramával ugyanolyan ellenállásnál. Magyarázd meg, miért ég pontosan olyan fényesen egy párhuzamos izzó, mintha egyedül lenne.
5 · Kiterjesztés
- A telepből felvett teljes áram duplája egyetlen izzó áramának. Magyarázd meg, miért meríti gyorsabban a telepet több párhuzamos izzó (több készülék ugyanazon konnektoron), noha az egyes izzókat ez nem érinti.
- Ha e párhuzamos pár egyik izzója kiég (végtelen ellenállás), mi történik a másik izzó fényerejével? Hasonlítsd a válaszod a bulbs-series kísérlet kiégési forgatókönyvéhez.
A fizika a kísérlet mögött
A párhuzamos izzók megosztják a feszültséget
A párhuzamos izzók mindegyike önállóan a teljes forrásfeszültséget látja: I = E/R mindegyikre, pontosan úgy, mintha az egyetlen izzó lenne az áramkörben. Több párhuzamos izzó hozzáadása növeli a felvett teljes áramot, de nem halványítja a meglévőket.
Áramkörök
- Ohm-törvény: áram, feszültség és ellenállás
- Soros ellenállások: az ellenállások összeadódnak
- Párhuzamos ellenállások: az áram eloslik
- Kapcsolt lámpa: teljesítménydisszipáció egy izzóban
- Telepek sorban: az EMF-ek összeadódnak
- Ideális mérőműszerek: az ampermérő és voltmérő nem zavarja az áramkört
- Soros izzók: megosztott áram, halványabb izzók
- Izzó rövidzárása: mi történik, ha megkerülöd az egyiket
- Reosztátos dimmer: folyamatosan változó ellenállás
- Helyes műszerelhelyezés: ampermérő sorosan, voltmérő párhuzamosan
- Felcserélt műszerek: gyakori bekötési hiba
- RC-töltés: a kondenzátor exponenciális közelítése