Lampadine in serie: corrente condivisa, lampade più fioche
1 · Prevedi
Due lampadine identiche in serie su una batteria da 9 V. Rispetto a una lampadina sola sulla stessa batteria, ciascuna è più brillante, più fioca o uguale?
- Più brillante.
- Più fioca: condividono corrente e tensione.
- Esattamente come una sola.
2 · Configurazione
- Apri il preset lampadine in serie e premi Reimposta. Entrambe partono a resistenza uguale.
- Attiva la lettura di corrente su entrambe.
- Imposta la resistenza di entrambe (uguale) per ogni prova e registra la corrente condivisa.
3 · Raccogli dati
| Resistenza di ciascuna lampada R (Ω) | Resistenza totale R_total (Ω) | Corrente condivisa I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Traccia I (asse y) contro R_total (asse x) per le tre prove.
4 · Analizza
- Per una prova, calcola R_total = 2R, poi I = E/R_total con E = 9 V. Confronta con la tabella.
- Confronta questa corrente con quella della singola lampadina di pari resistenza nell'esperimento switched-lamp. Spiega perché aggiungere una seconda lampadina in serie dimezza esattamente la corrente — e perché la potenza di ciascuna lampadina scende quindi a un quarto, non a metà: P = I²R cresce con il quadrato della corrente.
5 · Estendi
- Se le due lampadine avessero resistenze diverse, brillerebbero allo stesso modo? Usa P = I²R (stessa I per entrambe, R diverse) per prevedere quale brillerebbe di più.
- Confronta col comportamento dell'interruttore nell'esperimento di cortocircuito della lampadina.
La fisica dietro questo esperimento
Le lampadine in serie condividono la corrente
Le lampadine in serie portano la stessa corrente I = E/(2R), ma ciascuna riceve solo metà della tensione totale. Poiché la potenza è I²R con una corrente più piccola di quella di una lampadina singola, ogni lampadina in serie brilla meno.
Circuiti
- Legge di Ohm: corrente, tensione e resistenza
- Resistenze in serie: le resistenze si sommano
- Resistenze in parallelo: la corrente si divide
- Lampada con interruttore: dissipazione nella lampadina
- Batterie in serie: le fem si sommano
- Strumenti ideali: amperometro e voltmetro non disturbano il circuito
- Lampadine in parallelo: stessa tensione, piena luminosità
- Cortocircuitare una lampadina: cosa succede quando ne bypassi una
- Dimmer a reostato: resistenza continuamente variabile
- Collocazione corretta: amperometro in serie, voltmetro in parallelo
- Strumenti invertiti: un errore di cablaggio comune
- Carica RC: avvicinamento esponenziale del condensatore