Lampen in serie: gedeelde stroom, zwakkere lampen

1 · Voorspel

Twee identieke lampen staan in serie over een batterij van 9 V. Vergeleken met één lamp alleen op dezelfde batterij: is elke serielamp feller, zwakker of even helder?

2 · Opstelling

  1. Open de voorinstelling bulbs-series en druk op Herstel. Beide lampen starten met gelijke weerstand.
  2. Zet de stroomaflezing op beide lampen aan.
  3. Stel voor elke meting de weerstand van beide lampen (gelijk aan elkaar) in en noteer de gedeelde stroom.

3 · Verzamel gegevens

Weerstand van elke lamp R (Ω)Totale weerstand R_total (Ω)Gedeelde stroom I (A)
50.00
100.00
150.00

Zet voor je drie metingen de stroom I (y-as) uit tegen de totale weerstand R_total (x-as).

4 · Analyseer

  1. Reken voor één meting R_total = 2R uit en daarna I = E/R_total met E = 9 V. Vergelijk met de tabel.
  2. Vergelijk deze stroom met de stroom in het experiment switched-lamp voor één lamp met dezelfde weerstand. Leg uit waarom het toevoegen van een tweede lamp in serie de stroom exact halveert — en waarom het vermogen van elke lamp daardoor naar een kwart valt, niet naar de helft, omdat P = I²R met het kwadraat van de stroom gaat.

5 · Verdiep

  1. Als de twee lampen verschillende weerstanden hadden, zouden ze dan even helder branden? Gebruik P = I²R (zelfde I voor beide, verschillende R) om te voorspellen welke feller zou zijn.
  2. Als één lamp in dit seriepaar doorbrandt (zijn gloeidraad breekt, effectief oneindige weerstand), wat gebeurt er met de andere lamp? Vergelijk met het schakelgedrag in het experiment short-a-bulb.

De natuurkunde achter dit experiment

Serielampen delen de stroom

Serielampen voeren dezelfde stroom I = E/(2R), maar elke lamp krijgt maar de helft van de totale spanning. Omdat het vermogen I²R is met een kleinere stroom dan één lamp alleen zou trekken, brandt elke serielamp zwakker.

← Terug naar experiment

Schakelingen

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde