Soros ellenállások: az ellenállások összeadódnak
1 · Jóslás
Két ellenállás sorosan (egymás után) csatlakozik egy 12 V-os telep két pólusára. Ha megnöveled a második ellenállás értékét, ugyanaz az áram folyik-e mindkettőn?
- Nem — az áram eloslik a két ellenállás között.
- Igen — a soros alkatrészek pontosan egy áramot osztanak meg, egyéni ellenállásaiktól függetlenül.
- Az egyes ellenállásokon át folyó áramot saját ellenállásuk önállóan határozza meg.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a series-resistors előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. R1 = 100 Ω rögzített; a telep 12 V-ot szolgáltat.
- Engedélyezd az áram-kijelzőt mindkét ellenálláson.
- Állítsd be R2 értékét minden mérésnél, és rögzítsd az (egyetlen, megosztott) áramkör-áramot.
3 · Adatgyűjtés
| R2 ellenállás (Ω) | Teljes ellenállás R_total (Ω) | Áram I (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
Ábrázold az I áramot (y-tengely) az R_total teljes ellenállással (x-tengely) szemben a három mérésedhez.
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki az R_total = R1 + R2-t, majd I = E/R_total E = 12 V, R1 = 100 Ω használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Erősítsd meg a szimulációból, hogy az áram-leolvasás azonos R1-nél és R2-nél. Magyarázd meg, miért kell a soros alkatrészeknek pontosan egy áramot megosztaniuk (a töltésnek sehol más helye nincs menni).
5 · Kiterjesztés
- Mivel mindkét ellenállás ugyanazt az áramot hordozza, a nagyobb ellenállás kapja a 12 V nagyobb részét. Magyarázd meg, miért jelenti a V = IR, hogy a feszültség az ellenállással arányosan oszlik el soros áramkörben.
- A régi karácsonyi égősorokat sorosan kötötték: ha egy izzó kiégett, a teljes sor sötét lett. Magyarázd meg, amit a soros áramról tudsz, felhasználva.
A fizika a kísérlet mögött
Soros ellenállás
A soros ellenállások közvetlenül összeadódnak: R_total = R1 + R2 + ... Mivel csak egy áramút létezik, ugyanaz az I = E/R_total áram folyik minden alkatrészen.
Áramkörök
- Ohm-törvény: áram, feszültség és ellenállás
- 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
- 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