Rezistory v sérii: odpory sa sčítajú
1 · Predikuj
Dva rezistory sú spojené v sérii (za sebou) cez batériu 12 V. Ak zvýšiš hodnotu druhého rezistora, tečie stále ten istý prúd oboma?
- Nie — prúd sa delí medzi dva rezistory.
- Áno — sériové súčiastky zdieľajú presne jeden prúd bez ohľadu na ich individuálne odpory.
- Prúd každým rezistorom je nastavený nezávisle jeho vlastným odporom.
2 · Priprav
- Otvor predvolbu rezistory v sérii a stlač Resetovať. R1 = 100 Ω je pevné; batéria dodáva 12 V.
- Zapni odčítanie prúdu na oboch rezistoroch.
- Nastav hodnotu R2 pre každý pokus a zaznamenaj (jediný, zdieľaný) prúd obvodu.
3 · Zbieraj údaje
| Rezistor R2 (Ω) | Celkový odpor R_total (Ω) | Prúd I (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
Zaznamenaj prúd I (os y) verzus celkový odpor R_total (os x) pre svoje tri pokusy.
4 · Analyzuj
- Pre jeden pokus vypočítaj R_total = R1 + R2, potom I = E/R_total s E = 12 V, R1 = 100 Ω. Porovnaj s tabuľkou.
- Potvrď zo simulácie, že odčítanie prúdu je identické na R1 aj na R2. Vysvetli, prečo sériové súčiastky musia zdieľať presne jeden prúd (náboj nemá kam ísť inde).
5 · Rozšír
- Keďže oba rezistory zdieľajú ten istý prúd, väčší rezistor dostáva väčšiu časť z 12 V. Vysvetli, prečo V = IR znamená, že napätie sa delí úmerne odporu v sériovom obvode.
- Staré vianočné svetlá boli zapojené v sérii: keď jedna žiarovka vyhorela, celý reťazec zhasol. Vysvetli prečo, s použitím toho, čo vieš o sériovom prúde.
Fyzika za týmto experimentom
Sériový odpor
Rezistory v sérii sa sčítajú priamo: R_total = R1 + R2 + … Keďže existuje len jedna prúdová cesta, ten istý prúd I = E/R_total tečie každou súčiastkou.
Obvody
- Ohmov zákon: prúd, napätie a odpor
- 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
- Žiarovky paralelne: zdieľané napätie, plný jas
- 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