Obwody
Dwie lampki (szeregowo)
Lampki dzielą jeden prąd i dzielą napięcie — każda jest przygaszona względem pojedynczej lampki.
Dwie lampki (szeregowo) — interaktywna symulacja: Obwody. Lampki dzielą jeden prąd i dzielą napięcie — każda jest przygaszona względem pojedynczej lampki. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.
Lampki w szeregu
Dwie identyczne lampki w szeregu dzielą prąd, ale dzielą napięcie, więc każda świeci ciemniej niż jedna sama.
Każda lampka to obciążenie rezystancyjne. W szeregu widzą ten sam prąd, ale tylko ułamek napięcia baterii.
- I jest takie samo dla obu żarówek
- P ∝ V·I
Krótki opis badania
Zaplanuj pytanie, zanim otworzysz pracownię
Krótki opis odzwierciedla stronę statyczną: pytanie badawcze, konkurujące przewidywania, role zmiennych, prawo rządzące i co mierzyć.
Pytanie badawcze
Dwie identyczne lampki połączone w szeregu przez baterię 9 V. W porównaniu z pojedynczą lampką na tej samej baterii, każda lampkowa szeregowo jest jaśniejsza, ciemniejsza czy taka sama?
Prognozy do rozważenia
- Każda lampkowa jest jaśniejsza.
- Każda lampkowa jest ciemniejsza — dzielą prąd i napięcie.
- Każda lampka jest dokładnie tak jasna jak pojedyncza sama.
Role zmiennych
Co ustawiasz:
- Rezystancja każdej lampki R (Ω)
Co mierzysz:
- Rezystancja całkowita R_total (Ω)
- Wspólny prąd I (A)
Jak przebiega badanie
- Otwórz preset lampek szeregowych i naciśnij Reset. Obie lampki startują z równą rezystancją.
- Włącz odczyt prądu na obu lampkach.
- Ustaw rezystancję obu lampek (równych sobie) dla każdej próby i zapisz wspólny prąd.
Równanie rządzące
Lampki szeregowe dzielą prąd — P = I²·R
Żarówki szeregowe prowadzą ten sam prąd I = E/(2R), ale każda dostaje tylko połowę całkowitego napięcia. Ponieważ moc to I²R przy mniejszym prądzie niż pobierałaby pojedyncza żarówka, każda żarówka w szeregu świeci słabiej.
Co karta do druku każe uczniom wyliczyć
- Dla jednej próby oblicz R_total = 2R, a następnie I = E/R_total przy E = 9 V. Porównaj z tabelą.
- Porównaj ten prąd z prądem pojedynczej żarówki o tej samej rezystancji w eksperymencie switched-lamp. Wyjaśnij, dlaczego dodanie drugiej żarówki szeregowo zmniejsza prąd dokładnie o połowę — i dlaczego moc każdej żarówki spada więc do jednej czwartej, a nie połowy: P = I²R rośnie z kwadratem prądu.
Gdzie to wychodzi poza pracownię
- Gdyby żarówki miały różne rezystancje, świeciłyby jednakowo jasno? Użyj P = I²R (ten sam I, różne R), by przewidzieć, która byłaby jaśniejsza.
- Jeśli jedna lampka w tej parze szeregowej się przepali (żarnik pęka, skutecznie nieskończona rezystancja), co dzieje się z drugą? Porównaj z zachowaniem przełącznika w eksperymencie zwarcia lampki.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Witamy w lampkach szeregowych
- Zaznacz pierwszą lampkę
- Naciśnij Play
- Obie ciemniejsze
- Otwórz panel Właściwości
- Udało się!
Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.
Otwórz interaktywną pracownię →