Cortocircuitare una lampadina: cosa succede quando ne bypassi una
1 · Prevedi
Due lampadine (lampA, lampB) sono in serie. Un interruttore, cablato in parallelo su lampB, è inizialmente aperto. Chiudendolo — creando una scorciatoia a resistenza zero attorno a lampB — cosa succede alla luminosità di lampA?
- lampA si attenua chiudendo l'interruttore.
- La luminosità di lampA non cambia.
- La chiusura bypassa lampB, quindi lampA riceve tutta la corrente del circuito: aumenta di brillantezza.
2 · Configurazione
- Apri il preset corto e premi Reimposta. Entrambe partono a resistenza uguale (100 Ω); l'interruttore parte aperto.
- Attiva la lettura di corrente su entrambe.
- Registra la corrente di lampA a interruttore aperto, poi chiudilo e registra di nuovo.
3 · Raccogli dati
| Stato dell'interruttore (0 = aperto, 1 = chiuso) | Corrente lampA I (A) |
|---|---|
| 0 | |
| 1 |
Fai un grafico a barre che confronta la corrente di lampA nei due casi, aperto e chiuso.
4 · Analizza
- Con l'interruttore aperto, entrambe le lampadine sono in serie: I = E/(2R) usando E = 9 V; R = 100 Ω. Con esso chiuso, lampB (100 Ω) è bypassata dall'interruttore a 0 Ω, restando solo lampA: I = E/R.
- Spiega perché un percorso a resistenza zero in parallelo a lampB porta tutta la corrente, lasciandone zero attraverso lampB stessa a interruttore chiuso.
5 · Estendi
- La potenza di lampA sale di quattro volte quando l'interruttore si chiude — la corrente raddoppia, e P = I²R cresce col suo quadrato (lo stesso ragionamento di switched-lamp). Da dove viene quella potenza extra — la batteria lavorava ugualmente nei due casi?
- Un interruttore reale ha una resistenza chiusa piccola ma non nulla. Cambierebbe il risultato qualitativo (lampA più brillante) o solo i numeri esatti?
La fisica dietro questo esperimento
Cortocircuitare un ramo
Un percorso a resistenza zero in parallelo a un componente ne prende la corrente (che segue il cammino di minor resistenza), rimuovendolo di fatto dal circuito: si dice che il componente è «cortocircuitato».