Batterijen in serie: EMF's tellen op

1 · Voorspel

Twee batterijen van 6 V zijn in serie geschakeld (dezelfde oriëntatie) en voeren één weerstand. Gedraagt de schakeling zich als één bron van 6 V of als één grotere gecombineerde bron?

2 · Opstelling

  1. Open de voorinstelling series-batteries en druk op Herstel. b1 = 6 V is vast; R1 = 100 Ω is vast.
  2. Zet de stroomaflezing op R1 aan.
  3. Stel voor elke meting de EMF van b2 in en noteer de schakelstroom.

3 · Verzamel gegevens

EMF van batterij b2 (V)Totale EMF (V)Stroom I (A)
4.00
6.00
9.00

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

4 · Analyseer

  1. Reken voor één meting de totale EMF = b1 + b2 uit met b1 = 6 V en daarna I = EMF_total/R1 met R1 = 100 Ω. Vergelijk met de tabel.
  2. Leg uit waarom twee batterijen die in dezelfde oriëntatie zijn geschakeld (pluspool naar minpool) hun EMF's optellen, net zoals weerstanden in serie optellen.

5 · Verdiep

  1. Als b2 werd omgedraaid (achteruit aangesloten), zou zijn EMF aftrekken in plaats van optellen: totale EMF = b1 − b2. Leg uit waarom het omkeren van één batterij in een seriepaar tegen de andere werkt.
  2. Een zaklamp met 2 AA-batterijen (elk 1,5 V) in serie laat zijn gloeilamp op 3 V branden. Leg met het verband van dit experiment uit waarom een derde AA-batterij in serie de gloeilamp sneller zou doen doorbranden.

De natuurkunde achter dit experiment

EMF-bronnen in serie

Batterijen in serie met gelijke polariteit tellen hun EMF's direct op: EMF_total = b1 + b2. De ene resulterende lusstroom is dan I = EMF_total/R, volgens de wet van Ohm toegepast op de gecombineerde bron.

← Terug naar experiment

Schakelingen

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde