Lampen parallel: gedeelde spanning, volledige helderheid
1 · Voorspel
Twee identieke lampen staan parallel over een batterij van 9 V, elk ziet de volledige batterijspanning. Vergeleken met één lamp alleen op dezelfde batterij: is elke parallelle lamp feller, zwakker of even helder?
- Elke parallelle lamp is even helder als één lamp alleen — elk ziet onafhankelijk de volledige 9 V.
- Elke parallelle lamp is zwakker, net als in serie.
- Elke parallelle lamp is feller dan één lamp alleen.
2 · Opstelling
- Open de voorinstelling bulbs-parallel en druk op Herstel. Beide lampen starten met gelijke weerstand, elk over de volledige 9 V.
- Zet de stroomaflezing op beide lampen en de batterij aan.
- Stel voor elke meting de weerstand van beide lampen (gelijk aan elkaar) in en noteer de stroom door één lamp en de totale stroom.
3 · Verzamel gegevens
| Weerstand van elke lamp R (Ω) | Stroom door elke lamp I (A) | Totale stroom I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Zet voor je drie metingen de stroom door elke lamp (y-as) uit tegen 1/R (x-as).
4 · Analyseer
- Reken voor één meting I_each = E/R uit met E = 9 V en daarna I_total = 2·I_each. Vergelijk beide met de tabel.
- Vergelijk de stroom door elke lamp hier met de stroom in het experiment switched-lamp bij dezelfde weerstand. Leg uit waarom een parallelle lamp exact even helder brandt als wanneer hij alleen was.
5 · Verdiep
- De totale stroom uit de batterij is dubbel die van één lamp. Leg uit waarom meer parallelle lampen (meer apparaten op hetzelfde stopcontact) een batterij sneller leegtrekken, ook al blijft elke afzonderlijke lamp onveranderd.
- Als één lamp in dit parallelpaar doorbrandt (oneindige weerstand), wat gebeurt er met de helderheid van de andere lamp? Vergelijk je antwoord met het doorbrandscenario van het experiment bulbs-series.
De natuurkunde achter dit experiment
Parallele lampen delen de spanning
Parallele lampen zien elk onafhankelijk de volledige bronspanning: I = E/R voor elke lamp, exact alsof hij de enige lamp in de schakeling is. Meer parallelle lampen verhogen de totale getrokken stroom maar dimmen de bestaande lampen niet.
Schakelingen
- De wet van Ohm: stroom, spanning en weerstand
- Weerstanden in serie: weerstanden tellen op
- Weerstanden parallel: stroom deelt zich
- Een lamp met schakelaar: vermogensdissipatie in een gloeilamp
- Batterijen in serie: EMF's tellen op
- Ideale meters: amperemeters en voltmeters verstoren de schakeling niet
- Lampen in serie: gedeelde stroom, zwakkere lampen
- Een lamp overbruggen: wat gebeurt er als je er één omzeilt
- Een reostaatdimmer: continu variabele weerstand
- Correcte meterplaatsing: amperemeter in serie, voltmeter parallel
- Gewisselde meters: een veelvoorkomende aansluitfout
- RC-laden: exponentiële nadering van een condensator