Å kortslutte en pære: hva skjer når du bypasser én

1 · Prediker

To pærer (lampA, lampB) er i serie. En bryter, koblet i parallell over lampB, er i utgangspunktet åpen. Hvis du lukker den — og skaper en nullmotstand-snarvei rundt lampB — hva skjer med lampAs lysstyrke?

• LampA demmer når bryteren lukkes.
• LampAs lysstyrke endrer seg ikke.
• Å lukke bryteren bypasserer lampB, så lampA får nå hele kretsstrømmen — den lyser sterkere.

2 · Oppsett

1. Åpne kortslutt-en-pære-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Begge pærene starter ved lik motstand (100 Ω); bryteren starter åpen.
2. Aktiver strømavlesningen på begge pærene.
3. Registrer lampAs strøm med bryteren åpen, og lukk deretter bryteren og registrer den igjen.

3 · Samle inn data

Lag et søylediagram som sammenligner lampAs strøm i åpen-bryter- og lukket-bryter-tilfellene.

4 · Analyser

1. Med bryteren åpen er begge pærene i serie: I = E/(2R) med E = 9 V, R = 100 Ω. Med den lukket bypasseres lampB (100 Ω) av 0 Ω-bryteren, og bare lampA gjenstår: I = E/R.
2. Forklar hvorfor en nullmotstandsbane i parallell med lampB bærer all strømmen, og etterlater null strøm gjennom lampB selv når bryteren lukkes.

5 · Utvid

1. LampAs effekt går opp fire ganger når bryteren lukkes — strømmen dobler seg, og P = I²R går som kvadratet av den (samme resonnement som i lampe-med-bryter). Hvor kommer den ekstra effekten fra — arbeidet batteriet like hardt i begge tilfellene?
2. En ekte bryter har en liten men ikke-null motstand når den er lukket. Ville det endre det kvalitative resultatet her (at lampA lyser sterkere), eller bare de nøyaktige tallene?

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark