Zwarcie lampki: co się dzieje, gdy ją ominiesz

1 · Prognoza

Dwie lampki (lampA, lampB) są w szeregu. Przełącznik, podłączony równolegle nad lampB, jest początkowo otwarty. Jeśli go zamkniesz — tworząc skrót o zerowej rezystancji wokół lampB — co dzieje się z jasnością lampA?

• LampA ciemnieje po zamknięciu przełącznika.
• Jasność lampA się nie zmienia.
• Zamknięcie przełącznika omija lampB, więc lampA dostaje teraz pełny prąd obwodu — rozjaśnia się.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset zwarcia lampki i naciśnij Reset. Obie lampki startują z równą rezystancją (100 Ω); przełącznik startuje otwarty.
2. Włącz odczyt prądu na obu lampkach.
3. Zapisz prąd lampA przy otwartym przełączniku, potem zamknij przełącznik i zapisz ponownie.

3 · Zbieranie danych

Zrób wykres słupkowy porównujący prąd lampA przy otwartym i zamkniętym przełączniku.

4 · Analiza

1. Przy otwartym wyłączniku obie żarówki są szeregowo: I = E/(2R) przy E = 9 V; R = 100 Ω. Przy zamkniętym wyłącznik zwiera lampB (100 Ω) swoim 0 Ω, zostawiając tylko lampA: I = E/R.
2. Wyjaśnij, dlaczego droga o zerowej rezystancji równolegle do lampB niesie cały prąd, zostawiając zerowy prąd przez samą lampB po zamknięciu przełącznika.

5 · Rozszerzenie

1. Moc lampA rośnie czterokrotnie przy zamknięciu wyłącznika — prąd się podwaja, a P = I²R rośnie z jego kwadratem (to samo rozumowanie co w switched-lamp). Skąd bierze się ta dodatkowa moc — czy bateria pracowała tak samo mocno w obu przypadkach?
2. Prawdziwy przełącznik ma maleńką, ale niezerową rezystancję po zamknięciu. Czy to zmieniłoby jakościowy wynik (rozjaśnienie lampA), czy tylko dokładne liczby?

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu