Skrat žiarovky: čo sa stane, keď jednu obejdeš

1 · Predikuj

Dve žiarovky (lampA, lampB) sú v sérii. Prepínač, zapojený paralelne k lampB, je spočiatku otvorený. Keď ho zatvoríš — čím vznikne nulovoodporová skratká okolo lampB — čo sa stane s jasom lampA?

• LampA stlmne, keď sa prepínač zatvorí.
• Jas lampA sa nezmení.
• Zatvorenie prepínača obejde lampB, takže lampA teraz dostáva plný prúd obvodu — zjasnie.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu skrat žiarovky a stlač Resetovať. Obe žiarovky štartujú na rovnakom odpore (100 Ω); prepínač štartuje otvorený.
2. Zapni odčítanie prúdu na oboch žiarovkách.
3. Zaznamenaj prúd lampA s otvoreným prepínačom, potom zatvor prepínač a zaznamenaj ho znova.

3 · Zbieraj údaje

Urob stĺpcový graf porovnávajúci prúd lampA v prípade otvoreného a zatvoreného prepínača.

4 · Analyzuj

1. S otvoreným prepínačom sú obe žiarovky v sérii: I = E/(2R) s E = 9 V, R = 100 Ω. So zatvoreným je lampB (100 Ω) obídená prepínačom 0 Ω, zostáva len lampA: I = E/R.
2. Vysvetli, prečo nulovoodporová cesta paralelne k lampB nesie celý prúd, zanechávajúc nulový prúd cez samotnú lampB, keď sa prepínač zatvorí.

5 · Rozšír

1. Výkon lampA stúpne štvornásobne, keď sa prepínač zatvorí — prúd sa zdvojnásobí a P = I²R rastie s jeho druhou mocninou (rovnaká úvaha ako v žiarovke s prepínačom). Odkiaľ prichádza tá extra energia — pracovala batéria rovnako tvrdo v oboch prípadoch?
2. Skutočný prepínač má drobný, ale nenulový odpor, keď je zatvorený. Zmenilo by to kvalitatívny výsledok tu (zjasnenie lampA), alebo len presné čísla?

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky