Pærer i serie: delt strøm, svakere pærer

1 · Prediker

To identiske pærer er koblet i serie over et batteri på 9 V. Sammenlignet med en enkelt pære alene på samme batteri, er hver seriepære lysere, svakere eller den samme?

2 · Oppsett

  1. Åpne pærer-i-serie-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Begge pærene starter med lik motstand.
  2. Aktiver strømavlesningen på begge pærene.
  3. Sett begge pærenes motstand (lik hverandre) for hvert forsøk og registrer den delte strømmen.

3 · Samle inn data

Hver pæres motstand R (Ω)Total motstand R_total (Ω)Delt strøm I (A)
50.00
100.00
150.00

Plott strøm I (y-akse) mot total motstand R_total (x-akse) for dine tre forsøk.

4 · Analyser

  1. For ett forsøk, beregn R_total = 2R, deretter I = E/R_total med E = 9 V. Sammenlign med tabellen.
  2. Sammenlign denne strømmen med strømavlesningen i lampe-med-bryter-eksperimentet for en enkelt pære av samme motstand. Forklar hvorfor å legge til en andre pære i serie nøyaktig halverer strømmen — og hvorfor hver pæres effekt derfor faller til en fjerdedel, ikke en halvdel, siden P = I²R går som kvadratet av strømmen.

5 · Utvid

  1. Hvis de to pærene hadde forskjellige motstander, ville de lyse like sterkt? Bruk P = I²R (samme I for begge, forskjellig R) til å forutsi hvilken som ville være lysere.
  2. Hvis én pære i dette serieparet brant ut (filamentet knekker, effektivt uendelig motstand), hva skjer med den andre pæren? Sammenlign med kortslutt-en-pære-eksperimentets bryteroppførsel.

Fysikken bak dette eksperimentet

Seriepærer deler strøm

Seriepærer bærer samme strøm I = E/(2R), men hver pære får bare halvparten av total spenning. Siden effekten er I²R med en mindre strøm enn en enslig pære ville trukket, lyser hver seriepære svakere.

← Tilbake til eksperimentet

Kretser

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark