Telepek sorban: az EMF-ek összeadódnak
1 · Jóslás
Két 6 V-os telep sorosan (azonos irányban) hajt egyetlen ellenállást. Egyetlen 6 V-os forrásként vagy egy nagyobb egyesített forrásként viselkedik az áramkör?
- Az EMF-ek összeadódnak — az áramkör egyetlen 12 V-os forrásként viselkedik.
- Az áramkör az átlagként, 6 V-ként viselkedik.
- A telepek kioltják egymást, és nem hajtanak áramot.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a series-batteries előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. b1 = 6 V rögzített; R1 = 100 Ω rögzített.
- Engedélyezd az áram-kijelzőt R1-en.
- Állítsd be a b2 telep EMF-jét minden mérésnél, és rögzítsd az áramkör-áramot.
3 · Adatgyűjtés
| A b2 telep EMF-je (V) | Teljes EMF (V) | Áram I (A) |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 9.00 |
Ábrázold az I áramot (y-tengely) a teljes EMF-fel (x-tengely) szemben a három mérésedhez.
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki a teljes EMF = b1 + b2-t b1 = 6 V használatával, majd I = EMF_total/R1 R1 = 100 Ω használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért adják össze az EMF-jüket az azonos irányban (pozitív pólus a negatívra) kötött telepek, ugyanúgy, ahogy a soros ellenállások összeadódnak.
5 · Kiterjesztés
- Ha b2 meg lenne fordítva (fordítva kötve), az EMF-je kivonódna az összeadás helyett: teljes EMF = b1 − b2. Magyarázd meg, miért dolgozik a másik ellen egy soros páros egyik telepének megfordítása.
- Egy zseblámpa 2 AA elemmel (1.5 V-ossal) sorban 3 V-on működteti az izzóját. E kísérlet összefüggésével magyarázd meg, miért égetné ki az izzót hamarabb egy harmadik AA elem sorba iktatása.
A fizika a kísérlet mögött
Soros EMF-források
Az azonos polaritással sorosan kötött telepek EMF-jei közvetlenül összeadódnak: EMF_total = b1 + b2. Az egyetlen ebből következő hurkáram I = EMF_total/R, az Ohm-törvényből az egyesített forrásra.
Áramkörök
- Ohm-törvény: áram, feszültség és ellenállás
- Soros ellenállások: az ellenállások összeadódnak
- Párhuzamos ellenállások: az áram eloslik
- Kapcsolt lámpa: teljesítménydisszipáció egy izzóban
- Ideális mérőműszerek: az ampermérő és voltmérő nem zavarja az áramkört
- Soros izzók: megosztott áram, halványabb izzók
- Párhuzamos izzók: megosztott feszültség, teljes fényerő
- 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