Izzó rövidzárása: mi történik, ha megkerülöd az egyiket

1 · Jóslás

Két izzó (lampA, lampB) sorban van. Egy kapcsoló, párhuzamosan a lampB-vel, kezdetben nyitott. Ha bezárod — nulla ellenállású rövidített utat létrehozva a lampB körül —, mi történik a lampA fényerejével?

• A lampA elhalványul, amikor a kapcsoló záródik.
• A lampA fényereje nem változik.
• A kapcsoló bezárása megkerüli a lampB-t, tehát a lampA most a teljes áramkör-áramot kapja — fényesebb lesz.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg a short-a-bulb előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Mindkét izzó egyenlő ellenállással indul (100 Ω); a kapcsoló nyitva indul.
2. Engedélyezd az áram-kijelzőt mindkét izzón.
3. Rögzítsd a lampA áramát nyitott kapcsolóval, majd zárd be a kapcsolót, és rögzítsd újra.

3 · Adatgyűjtés

Készíts oszlopdiagramot a lampA áramának összehasonlítására a nyitott-kapcsolós és zárt-kapcsolós esetben.

4 · Elemzés

1. Nyitott kapcsolóval a két izzó soros: I = E/(2R) E = 9 V, R = 100 Ω használatával. Zárva a lampB-t (100 Ω) megkerüli a 0 Ω-os kapcsoló, így csak a lampA marad: I = E/R.
2. Magyarázd meg, miért hordozza a teljes áramot a lampB-vel párhuzamos nulla ellenállású út, és miért marad nulla áram a lampB-ben magában, amint a kapcsoló záródik.

5 · Kiterjesztés

1. A lampA teljesítménye négyszeresére nő, amikor a kapcsoló záródik — az áram megduplázódik, és a P = I²R a négyzetével arányos (ugyanaz a gondolatmenet, mint a switched-lamp-nél). Honnan jön az a többlet-teljesítmény — ugyanolyan erősen dolgozott a telep mindkét esetben?
2. Egy valódi kapcsolónak parányi, de nem nulla ellenállása van zárva. Ez megváltoztatná az ittani minőségi eredményt (a lampA felderülése), vagy csak a pontos számokat?

A fizika a kísérlet mögött

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap