బల్బ్ను షార్ట్ చేయడం: ఒకదాన్ని దాటిపెట్టినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది
1 · ఊహించండి
రెండు బల్బ్లు (lampA, lampB) శ్రేణిలో ఉన్నాయి. lampB కు అడ్డంగా సమాంతరంలో వైర్ చేయబడిన స్విచ్ మొదట్లో తెరిచి ఉంది. దాన్ని మూసితే — lampB చుట్టూ సున్నా-నిరోధ షార్ట్కట్ ఏర్పడుతుంది — lampA ప్రకాశానికి ఏమి జరుగుతుంది?
- స్విచ్ మూసినప్పుడు lampA మసకబారుతుంది.
- lampA ప్రకాశం మారదు.
- స్విచ్ మూసితే lampB దాటిపెట్టబడుతుంది, కాబట్టి lampA ఇప్పుడు పూర్తి వలయ ప్రవాహాన్ని పొందుతుంది — అది ప్రకాశవంతమవుతుంది.
2 · అమరిక
- short-a-bulb ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. రెండు బల్బ్లు సమాన నిరోధంతో (100 Ω) ప్రారంభమవుతాయి; స్విచ్ తెరిచి ఉంటుంది.
- రెండు బల్బ్లపైనా ప్రవాహ రీడింగ్లను చేతనం చేయండి.
- స్విచ్ తెరిచి ఉండగా lampA ప్రవాహాన్ని నమోదు చేయండి, తర్వాత స్విచ్ మూసి మళ్లీ నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| స్విచ్ స్థితి (0 = తెరిచి, 1 = మూసి) | LampA ప్రవాహం I (mA) |
|---|---|
| 0 | |
| 1 |
తెరిచిన-స్విచ్, మూసిన-స్విచ్ సందర్భాల్లో lampA ప్రవాహాలను పోల్చే బార్ చార్ట్ తయారు చేయండి.
4 · విశ్లేషించండి
- స్విచ్ తెరిచి ఉంటే, రెండు బల్బ్లు శ్రేణిలో ఉంటాయి: E = 9 V, R = 100 Ω ఉపయోగించి I = E/(2R). మూసితే, lampB (100 Ω) 0 Ω స్విచ్చే దాటిపెట్టబడి, lampA మాత్రమే మిగులుతుంది: I = E/R.
- స్విచ్ మూసిన తర్వాత lampB తో సమాంతరంలో ఉన్న సున్నా-నిరోధ మార్గం మొత్తం ప్రవాహాన్ని మోస్తుంది, lampB గుండా సున్నా ప్రవాహం మిగులుతుందో వివరించండి.
5 · విస్తరించండి
- స్విచ్ మూసినప్పుడు lampA సామర్థ్యం నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది — ప్రవాహం రెట్టింపవుతుంది, P = I²R దాని వర్గంతో వెళ్తుంది (switched-lamp లోని అదే తార్కికం). ఆ అదనపు సామర్థ్యం ఎక్కడి నుండి వస్తుంది — రెండు సందర్భాల్లోనూ బ్యాటరీ సమానంగా కష్టపడిందా?
- నిజమైన స్విచ్ మూసినప్పుడు చిన్నదైనా శూన్యేతర నిరోధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అది ఇక్కడి గుణాత్మక ఫలితాన్ని (lampA ప్రకాశవంతమవడం) మారుస్తుందా, లేక ఖచ్చితమైన సంఖ్యలను మాత్రమా?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
ఒక శాఖను షార్ట్ చేయడం
ఒక మూలకానికి సమాంతరంలో ఉన్న సున్నా-నిరోధ మార్గం ప్రవాహాన్ని ఆ మూలకం బదులు మోస్తుంది (ప్రవాహం ఎల్లప్పుడూ అత్యల్ప నిరోధ మార్గాన్ని అనుసరిస్తుంది కాబట్టి), దాన్ని వలయం నుండి సమర్థవంతంగా తొలగిస్తుంది — దీన్ని ఆ మూలకాన్ని “షార్ట్ అవుట్” చేయడం అంటారు.
వలయాలు
- ఓం నియమం: ప్రవాహం, వోల్టేజ్, నిరోధం
- శ్రేణిలోని నిరోధకాలు: నిరోధాలు కూడుతాయి
- సమాంతరంలోని నిరోధకాలు: ప్రవాహం విభజించబడుతుంది
- స్విచ్ గల దీపం: బల్బ్లో సామర్థ్య వ్యయం
- శ్రేణిలోని బ్యాటరీలు: EMF లు కూడుతాయి
- ఆదర్శ మీటర్లు: ఆమ్మీటర్లు, వోల్ట్మీటర్లు వలయాన్ని కలవరపరచవు
- శ్రేణిలోని బల్బ్లు: పంచుకున్న ప్రవాహం, మసక బల్బ్లు
- సమాంతరంలోని బల్బ్లు: పంచుకున్న వోల్టేజ్, పూర్తి ప్రకాశం
- రియోస్టాట్ డిమ్మర్: నిరంతరం మారే నిరోధం
- సరైన మీటర్ అమరిక: ఆమ్మీటర్ శ్రేణిలో, వోల్ట్మీటర్ సమాంతరంలో
- తారుమారైన మీటర్లు: ఒక సాధారణ వైరింగ్ తప్పు
- RC చార్జింగ్: సంధారకం యొక్క ఘాతీయ సమీపనం