Nuoseklūs rezistoriai: varžos sudedasi
1 · Spėk
Du rezistoriai sujungti nuosekliai (vienas po kito) per 12 V bateriją. Jei padidinsi antrojo rezistoriaus reikšmę, ar ta pati srovė vis dar teka per abu?
- Ne — srovė dalijasi tarp dviejų rezistorių.
- Taip — nuoseklūs komponentai dalijasi būtent vieną srovę, kad bebūtų jų atskiros varžos.
- Srovė per kiekvieną rezistorių nustatoma nepriklausomai pagal jo pačio varžą.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Nuoseklūs rezistoriai“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. R1 = 100 Ω fiksuotas; baterija tiekia 12 V.
- Įjunk srovės rodmuo ant abiejų rezistorių.
- Nustatyk R2 reikšmę kiekvienam bandymui ir užsirašyk (vienintelę, bendrąją) grandinės srovę.
3 · Rink duomenis
| Rezistorius R2 (Ω) | Bendroji varža R_total (Ω) | Srovė I (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
Braišyk srovę I (y ašis) prieš bendrąją varžą R_total (x ašis) savo trims bandymams.
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok R_total = R1 + R2, tada I = E/R_total naudodamas E = 12 V, R1 = 100 Ω. Palygink su lentele.
- Patvirtink iš sim, kad srovės rodmuo identiškas ties R1 ir ties R2. Paaiškink, kodėl nuoseklūs komponentai turi dalintis būtent viena srove (krūviui nėra kur kitur eiti).
5 · Išplėsk
- Kadangi abu rezistoriai dalijasi tą pačią srovę, didesnis rezistorius gauna didesnę 12 V dalį. Paaiškink, kodėl V = IR reiškia, kad įtampa dalijasi proporcingai varžai nuosekliojoje grandinėje.
- Senoviniai kalėdiniai žiburiai būdavo jungiami nuosekliai: vienai lemputei sudegus, visa girlianda užgesdavo. Paaiškink kodėl, naudodamas tai, ką žinai apie nuosekliąją srovę.
Fizika už šio eksperimento
Nuoseklusis jungimas
Nuoseklūs rezistoriai sudedasi tiesiogiai: R_total = R1 + R2 + ... Kadangi yra tik vienas srovės kelias, ta pati srovė I = E/R_total teka per kiekvieną komponentą.
Elektros grandinės
- Omo dėsnis: srovė, įtampa ir varža
- Lygiagretūs rezistoriai: srovė dalijasi
- 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