ตัวต้านทานขนาน กระแสแยกกันไหล

1 · ทำนาย

ตัวต้านทานสองตัวต่อขนาน (เคียงกัน) คร่อมแบตเตอรี่ 6 V ทั้งคู่จึงเห็นแรงดันเต็ม ถ้าเพิ่มค่าตัวที่สอง กระแสรวมที่ดึงจากแบตเตอรี่เพิ่มหรือลด

• กระแสรวมเพิ่มขึ้นเมื่อ R2 เพิ่ม
• กระแสรวมไม่ขึ้นกับ R2
• กระแสรวมลด — กิ่ง R2 ที่ใหญ่กว่าพากระแสน้อยกว่า อีกกิ่งไม่กระทบ

2 · จัดเตรียม

1. เปิดพรีเซ็ท parallel-resistors แล้วกดรีเซ็ต R1 = 100 Ω คงที่ แบตเตอรี่จ่าย 6 V คร่อมทั้งสองกิ่ง
2. เปิดค่าแสดงกระแสที่ตัวต้านทานทั้งสองและแบตเตอรี่
3. ตั้งค่า R2 ในแต่ละรอบแล้วบันทึกกระแสรวมที่ดึงจากแบตเตอรี่

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตกระแสรวม I_total (แกน y) กับ 1/R2 (แกน x) จากสามรอบการทดลอง

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ R_p = 1/(1/R1 + 1/R2) แล้วหา I_total = E/R_p โดยใช้ E = 6 V, R1 = 100 Ω เทียบกับตาราง และตรวจว่า I_total = E/R1 + E/R2 ให้คำตอบเดียวกัน
2. กระแสกิ่งของ R1 คงที่ที่ E/R1 = 0.06 A ไม่ว่า R2 จะเป็นเท่าใด จงอธิบายว่าทำไมกระแสของแต่ละกิ่งขนานจึงขึ้นกับความต้านทานของตัวเองเท่านั้น ไม่ขึ้นกับอีกกิ่ง

5 · ต่อยอด

1. เต้ารับไฟบ้านต่อขนาน ไม่ใช่อนุกรม เครื่องใช้แต่ละชิ้นจึงเห็น 120 V (หรือ 230 V) เต็มอย่างอิสระ อธิบายว่าเหตุใดการต่ออนุกรมจึงไม่เหมาะสำหรับบ้านที่เต็มไปด้วยเครื่องใช้ที่เปิดปิดอิสระ
2. ความต้านทานเทียบเท่าของการต่อขนานเล็กกว่าตัวต้านทานเดี่ยวเสมอ อธิบายว่าเหตุใดการเพิ่มเส้นทางกระแสที่สองจึงทำให้ประจุไหลง่ายขึ้นเท่านั้น ไม่มียากขึ้น

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง