Lygiagretūs rezistoriai: srovė dalijasi
1 · Spėk
Du rezistoriai sujungti lygiagrečiai (vienas šalia kito) per 6 V bateriją, tad abu mato visą baterijos įtampą. Jei padidinsi antrojo rezistoriaus reikšmę, ar bendroji iš baterijos imama srovė kyla ar krenta?
- Bendroji srovė kyla R2 didėjant.
- Bendroji srovė nepriklauso nuo R2.
- Bendroji srovė krenta — didesnė R2 šaka neša mažiau srovės, o kita šaka nepaveikta.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Lygiagretūs rezistoriai“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. R1 = 100 Ω fiksuotas; baterija tiekia 6 V per abiem šakas.
- Įjunk srovės rodmuo ant abiejų rezistorių ir baterijos.
- Nustatyk R2 reikšmę kiekvienam bandymui ir užsirašyk bendrąją iš baterijos imamą srovę.
3 · Rink duomenis
| Rezistorius R2 (Ω) | Ekvivalentinė varža R_p (Ω) | Bendroji srovė I_total (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 150.00 | ||
| 200.00 |
Braišyk bendrąją srovę I_total (y ašis) prieš 1/R2 (x ašis) savo trims bandymams.
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok R_p = 1/(1/R1 + 1/R2), tada I_total = E/R_p naudodamas E = 6 V, R1 = 100 Ω. Palygink su lentele. Taip pat patikrink, kad I_total = E/R1 + E/R2 duoda tą patį atsakymą.
- R1 šakos srovė lieka fiksuota E/R1 = 0.06 A nepriklausomai nuo R2. Paaiškink, kodėl kiekvienos lygiagrečios šakos srovė priklauso tik nuo jos pačios varžos, o ne nuo kitos šakos.
5 · Išplėsk
- Namo rozetės jungiamos lygiagrečiai, o ne nuosekliai, tad kiekvienas prietaisas nepriklausomai mato visus 120 V (arba 230 V). Paaiškink, kodėl nuoseklusis jungimas būtų nepraktiškas namui, pilnam nepriklausomai jungiamų prietaisų.
- Lygiagrečio derinio ekvivalentinė varža visada mažesnė už kiekvieną atskirą rezistorių. Paaiškink, kodėl antrojo srovės kelio pridėjimas gali tik palengvinti (niekada nesunkuždinti) krūvio tekėjimą.
Fizika už šio eksperimento
Lygiagretusis jungimas
Lygiagretūs rezistoriai jungiasi per atvirkštines reikšmes: 1/R_p = 1/R1 + 1/R2. Kiekviena šaka mato visą šaltinio įtampą ir ima savo srovę nepriklausomai, I = V/R tai šakai vienai.
Elektros grandinės
- Omo dėsnis: srovė, įtampa ir varža
- Nuoseklūs rezistoriai: varžos sudedasi
- Lemputė su jungikliu: galios sklaida lemputėje
- Nuoseklios baterijos: EMF sudedasi
- Idealūs matuokliai: ampermetrai ir voltmetrai netrikdo grandinės
- Lemputės nuosekliai: bendroji srovė, blassesnės lemputės
- 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