बल्ब शॉर्ट करणे: एकाला वगळल्यावर काय होते
1 · अनुमान
दोन बल्ब (lampA, lampB) मालिकेत आहेत. lampB भोवती समांतर जोडलेला स्विच सुरुवातीला उघडा आहे. तो बंद केल्यावर — lampB भोवती शून्य-प्रतिरोध शॉर्टकट तयार होतो — lampA च्या चमकीचे काय होते?
- स्विच बंद झाल्यावर lampA मंद होतो.
- lampA ची चमक बदलत नाही.
- स्विच बंद केल्यावर lampB वगळला जातो, lampA ला आता पूर्ण मंडल-प्रवाह मिळतो — तो चमकतो.
2 · मांडणी
- शॉर्ट-अ-बल्ब प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. दोन्ही बल्ब समान प्रतिरोधाने (100 Ω) सुरू; स्विच उघडा सुरू.
- दोन्ही बल्बांवर प्रवाह-वाचन सुरू करा.
- स्विच उघडा असताना lampA चा प्रवाह नोंदवा, मग स्विच बंद करून पुन्हा नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| स्विच स्थिती (0 = उघडा, 1 = बंद) | LampA प्रवाह I (mA) |
|---|---|
| 0 | |
| 1 |
उघड्या-स्विच व बंद-स्विच किस्स्यांतील lampA चा प्रवाह तुलना करणारा दंड-आलेख काढा.
4 · विश्लेषण
- स्विच उघडा असताना दोन्ही बल्ब मालिकेत: E = 9 V, R = 100 Ω सह I = E/(2R). बंद केल्यावर lampB (100 Ω) 0 Ω स्विचने वगळला जातो, फक्त lampA उरतो: I = E/R.
- lampB समांतर असलेला शून्य-प्रतिरोध मार्ग सर्व प्रवाह का घेऊन जातो, स्विच बंद झाल्यावर lampB स्वतःमधून शून्य प्रवाह राहतो ते स्पष्ट करा.
5 · विस्तार
- स्विच बंद झाल्यावर lampA ची शक्ती चौपट होते — प्रवाह दुप्पट, व P = I²R त्याच्या वर्गासह (स्विच्ड-लॅम्प सारखेच तर्क). ती अतिरिक्त शक्ती कुठून येते — दोन्ही किस्स्यांत बॅटरी समान जोरात काम करत होती का?
- खऱ्या स्विचचा बंद झाल्यावर अत्यंत लहान पण शून्य-नसलेला प्रतिरोध असतो. त्यामुळे इथील गुणात्मक निकाल (lampA चमकणे) बदलेल, की फक्त अचूक संख्या?
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
फाटक शॉर्ट करणे
घटकासमांतरचा शून्य-प्रतिरोध मार्ग त्या घटकाऐवजी प्रवाह घेऊन जातो (प्रवाह कमी-प्रतिरोध मार्ग पसंत करतो), घटकाला मंडलातून प्रभावीपणे काढून टाकतो — याला घटक 'शॉर्ट आउट' झाला म्हणतात.
मंडले
- ओहमचा नियम: प्रवाह, व्होल्टेज व प्रतिरोध
- मालिका रोध: प्रतिरोध जुळतात
- समांतर रोध: प्रवाह विभागतो
- स्विचसह दिवा: बल्बात व्यय होणारी शक्ती
- मालिकेतील बॅटरी: EMF जुळतात
- आदर्श मीटर: ऍममीटर व व्होल्टमीटर मंडल बिघडवत नाहीत
- मालिकेतील बल्ब: सामायिक प्रवाह, मंद बल्ब
- समांतर बल्ब: सामायिक व्होल्टेज, पूर्ण चमक
- रिओस्टॅट डिमर: सातत्याने बदलता प्रतिरोध
- मीटरची बरोबर जागा: ऍममीटर मालिकेत, व्होल्टमीटर समांतर
- उलट मीटर: सामान्य जोडणीची चूक
- RC चार्जिंग: संधारित्राची घातांकीय जवळ येण्याची वाट