Lemputės nuosekliai: bendroji srovė, blassesnės lemputės
1 · Spėk
Dvi vienodos lemputės sujungtos nuosekliai per 9 V bateriją. Lyginant su viena lempute viena ant tos pačios baterijos, ar kiekviena nuoseklioji lemputė ryškesnė, blassesnė ar tokia pat?
- Kiekviena nuoseklioji lemputė ryškesnė.
- Kiekviena nuoseklioji lemputė blassesnė — jos dalijasi srovę ir įtampą.
- Kiekviena lemputė tokia pat ryški kaip viena lemputė viena.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Lemputės nuosekliai“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Abi lemputės pradeda su vienoda varža.
- Įjunk srovės rodmuo ant abiejų lemputžių.
- Nustatyk abiejų lemputžių varžą (vienodą viena kitai) kiekvienam bandymui ir užsirašyk bendrąją srovę.
3 · Rink duomenis
| Kiekvienos lemputės varža R (Ω) | Bendroji varža R_total (Ω) | Bendroji srovė I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Braišyk srovę I (y ašis) prieš bendrąją varžą R_total (x ašis) savo trims bandymams.
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok R_total = 2R, tada I = E/R_total naudodamas E = 9 V. Palygink su lentele.
- Palygink šią srovę su „Lemputė su jungikliu“ eksperimento srove vienai lemputei tos pačios varžos. Paaiškink, kodėl antrosios lemputės pridėjimas nuosekliai tiksliai perpus sumažina srovę — ir kodėl kiekvienos lemputės galia tad krenta iki ketvirčio, o ne pusės, nes P = I²R eina kaip srovės kvadratas.
5 · Išplėsk
- Jei dvi lemputės turėtų skirtingas varžas, ar jos šviestų vienodai ryškiai? Naudodamas P = I²R (ta pati I abiem, skirtingas R) prognozuok, kuri būtų ryškesnė.
- Jei viena lemputė šioje nuoseklioje poroje sudega (jos siūlas nutrūksta, iš esmės begalinė varža), kas atsitinka kitai lemputei? Palygink su „Lemputės apjungimas“ eksperimento jungiklio elgsena.
Fizika už šio eksperimento
Nuoseklios lemputės dalijasi srovę
Nuoseklios lemputės neša tą pačią srovę I = E/(2R), bet kiekviena lemputė gauna tik pusę bendrosios įtampos. Kadangi galia yra I²R su mažesne srove, nei viena lemputė imtų, kiekviena nuoseklioji lemputė šviečia blankiau.
Elektros grandinės
- Omo dėsnis: srovė, įtampa ir varža
- Nuoseklūs rezistoriai: varžos sudedasi
- Lygiagretūs rezistoriai: srovė dalijasi
- Lemputė su jungikliu: galios sklaida lemputėje
- Nuoseklios baterijos: EMF sudedasi
- Idealūs matuokliai: ampermetrai ir voltmetrai netrikdo grandinės
- Lemputės lygiagrečiai: bendroji įtampa, pilnas šviesumas
- Lemputės apjungimas: kas atsitinka, kai vieną apeini
- Reostatinis reguliatorius: tolydžiai kintamoji varža
- Teisingas matuoklių išdėstymas: ampermetras nuosekliai, voltmetras lygiagrečiai
- Sukeisti matuokliai: dažna jungimo klaida
- RC kraunimasis: kondensatoriaus eksponentinis artėjimas