Spuldzes secībā: kopīga strāva, blāvākas spuldzes
1 · Prognozē
Divas identiskas spuldzes ir vadītas secībā pāri 9 V baterijai. Salīdzinājumā ar vienu spuldzi vienu pašu uz tās pašas baterijas, vai katra secīgā spuldze ir spilgtāka, blāvāka vai tā pati?
- Katra secīgā spuldze ir spilgtāka.
- Katra secīgā spuldze ir blāvāka — tās dalās strāvu un spriegumu.
- Katra spuldze ir tieši tik spilgta kā viena spuldze viena.
2 · Iestati
- Atver secīgo spuldžu eksperimentu un nospied Atiestatīt. Abas spuldzes sākas ar vienādu pretestību.
- Ieslēdz strāvas rādījumu uz abām spuldzēm.
- Iestati abu spuldžu pretestību (vienādu savā starpā) katram mēģinājumam un ieraksti kopīgo strāvu.
3 · Vāc datus
| Katrās spuldzes pretestība R (Ω) | Kopējā pretestība R_total (Ω) | Kopīgā strāva I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Zīmē strāvu I (y ass) pret kopējo pretestību R_total (x ass) saviem trim mēģinājumiem.
4 · Analizē
- Vienam mēģinājumam izrēķini R_total = 2R, tad I = E/R_total ar E = 9 V. Salīdzini ar tabulu.
- Salīdzini šo strāvu ar spuldzes ar slēdzi eksperimenta strāvu vienai spuldzei ar to pašu pretestību. Izskaidro, kāpēc otrās spuldzes pievienošana secībā precīzi halvē strāvu — un kāpēc katra spuldzes jauda tāpēc krītas uz ceturtdaļu, nevis pusi, tā kā P = I²R iet ar strāvas kvadrātu.
5 · Paplašina
- Ja abām spuldzēm būtu atšķirīgas pretestības, vai tās degtu vienādi spilgti? Izmanto P = I²R (tā pati I abām, atšķirīgs R), lai prognozētu, kura būtu spilgtāka.
- Ja viena spuldze šajā secīgajā pārī izdeg (tās kvēldiegs pārtrūkst, efektīvi bezgalīga pretestība), kas notiek ar otru spuldzi? Salīdzini ar spuldzes apvadīšanas eksperimenta slēdža uzvedību.
Fizika aiz šī eksperimenta
Secīgas spuldzes dalās strāvu
Secīgas spuldzes nes to pašu strāvu I = E/(2R), bet katra spuldze saņem tikai pusi no kopējā sprieguma. Tā kā jauda ir I²R ar mazāku strāvu nekā viena spuldze vilktu, katra secīgā spuldze deg blāvāk.
Elektroķēdes
- Oma likums: strāva, spriegums un pretestība
- Rezistori secībā: pretestības saskaitās
- Rezistori paralēli: strāva dalās
- Spuldze ar slēdzi: jaudas izkliedēšana spuldzē
- Baterijas secībā: EMF saskaitās
- Ideālas mērierīces: ampermetri un voltmetri netraucē ķēdi
- Spuldzes paralēli: kopīgs spriegums, pilns spilgtums
- Spuldzes apvadīšana: kas notiek, kad vienu apiet
- Reostata regulators: nepārtraukti maināma pretestība
- Pareizs mērierīču novietojums: ampermetrs secībā, voltmetrs paralēli
- Samainītas mērierīces: izplatīta vadīšanas kļūda
- RC uzlāde: kondensatora eksponenciālā pieeja