Žiarovky paralelne: zdieľané napätie, plný jas
1 · Predikuj
Dve rovnaké žiarovky sú zapojené paralelne cez batériu 9 V, každá vidí plné napätie batérie. V porovnaní s jedinou žiarovkou samotnou na tej istej batérii — je každá paralelná žiarovka jasnejšia, tlmenjejšia alebo rovnaká?
- Každá paralelná žiarovka má rovnaký jas ako jediná žiarovka samotná — každá vidí plných 9 V nezávisle.
- Každá paralelná žiarovka je tlmeniejšia, ako v sériovom prípade.
- Každá paralelná žiarovka je jasnejšia než jediná žiarovka samotná.
2 · Priprav
- Otvor predvolbu žiarovky paralelne a stlač Resetovať. Obe žiarovky štartujú s rovnakým odporom, každá cez plných 9 V.
- Zapni odčítanie prúdu na oboch žiarovkách a batérii.
- Nastav odpor oboch žiaroviek (rovnaký navzájom) pre každý pokus a zaznamenaj prúd jednej žiarovky a celkový prúd.
3 · Zbieraj údaje
| Odpor každej žiarovky R (Ω) | Prúd každej žiarovky I (A) | Celkový prúd I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Zaznamenaj prúd každej žiarovky (os y) verzus 1/R (os x) pre svoje tri pokusy.
4 · Analyzuj
- Pre jeden pokus vypočítaj I_each = E/R s E = 9 V, potom I_total = 2·I_each. Porovnaj obe s tabuľkou.
- Porovnaj prúd každej žiarovky tu s prúdom experimentu žiarovka s prepínačom pre ten istý odpor. Vysvetli, prečo paralelná žiarovka svieti presne tak jasno, ako keby bola sama.
5 · Rozšír
- Celkový prúd odoberaný z batérie je dvojnásobok prúdu jednej žiarovky. Vysvetli, prečo pridávanie viac paralelných žiaroviek (viac spotrebičov na tej istej zásuvke) vybíja batériu rýchlejšie, hoci každá jednotlivá žiarovka je neovplyvnená.
- Keby jedna žiarovka v tejto paralelnej dvojici vyhorela (nekonečný odpor), čo sa stane s jasom druhej žiarovky? Porovnaj svoju odpoveď so scenárom vyhorenia v experimente žiarovky v sérii.
Fyzika za týmto experimentom
Paralelné žiarovky zdieľajú napätie
Paralelné žiarovky každá vidí plné zdrojové napätie nezávisle: I = E/R pre každú, presne ako keby bola jedinou žiarovkou v obvode. Pridanie viac paralelných žiaroviek zvyšuje celkový odoberaný prúd, ale nestlmňuje existujúce.
Obvody
- Ohmov zákon: prúd, napätie a odpor
- Rezistory v sérii: odpory sa sčítajú
- Rezistory paralelne: prúd sa delí
- Žiarovka s prepínačom: výkon v žiarovke
- Batérie v sérii: EMF sa sčítajú
- Ideálne prístroje: ampérmeter a voltmeter nevyrušujú obvod
- Žiarovky v sérii: zdieľaný prúd, tlmenejšie žiarovky
- Skrat žiarovky: čo sa stane, keď jednu obejdeš
- Reostatový stmievač: priebežne premenlivý odpor
- Správne umiestnenie prístrojov: ampérmeter do série, voltmeter paralelne
- Vymenené prístroje: častá zapojovacia chyba
- Nabíjanie RC: exponenciálne priblíženie kondenzátora