Батареї послідовно: ЕРС додаються
1 · Прогноз
Дві батареї 6 V з'єднані послідовно (в одній орієнтації) та живлять один резистор. Коло поводиться як одне джерело 6 V чи як більше комбіноване джерело?
- ЕРС додаються — коло поводиться як одне джерело 12 V.
- Коло поводиться як середнє, 6 V.
- Батареї компенсуються, не проганяючи струму.
2 · Установка
- Відкрийте пресет послідовних батарей та натисніть «Скинути». b1 = 6 V фіксована; R1 = 100 Ω фіксований.
- Увімкніть показ струму на R1.
- Задайте ЕРС b2 для кожного заміру та запишіть струм кола.
3 · Збір даних
| ЕРС батареї b2 (V) | Загальна ЕРС (V) | Струм I (A) |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 9.00 |
Побудуйте графік струму I (вісь y) проти загальної ЕРС (вісь x) для трьох замірів.
4 · Аналіз
- Для одного заміру обчисліть загальну ЕРС = b1 + b2 з b1 = 6 V, потім I = ЕРС_total/R1 з R1 = 100 Ω. Порівняйте з таблицею.
- Поясніть, чому дві батареї, з'єднані в одній орієнтації (плюс до мінуса), додають свої ЕРС так само, як додаються послідовні опори.
5 · Поглиблення
- Якби b2 перевернули (ввімкнено навпаки), її ЕРС віднімалася б замість додавання: загальна ЕРС = b1 − b2. Поясніть, чому реверс однієї батареї в послідовній парі працює проти іншої.
- Фонарик із 2 батарейками AA (по 1.5 V) послідовно живить лампу на 3 V. Використовуючи зв'язок цього експерименту, поясніть, чому додавання третьої батарейки AA послідовно спалило б лампу швидше.
Фізика цього експерименту
Послідовні джерела ЕРС
Батареї, з'єднані послідовно зі збігом полярності, додають свої ЕРС прямо: ЕРС_total = b1 + b2. Єдиний результуючий струм контуру тоді I = ЕРС_total/R, за законом Ома для комбінованого джерела.