Các bóng đèn nối tiếp: Dùng chung dòng điện, bóng đèn mờ hơn
1 · Dự đoán
Hai bóng đèn giống hệt nhau được mắc nối tiếp qua một cục pin 9V. So với một bóng đèn riêng lẻ trên cùng một cục pin, mỗi bóng đèn trong dãy sáng hơn, mờ hơn hay giống nhau?
- Mỗi bóng đèn nối tiếp sáng hơn.
- Mỗi bóng đèn nối tiếp đều mờ hơn - chúng chia sẻ dòng điện và điện áp.
- Mỗi bóng đèn chính xác là sáng như một bóng đèn duy nhất.
2 · Thiết lập
- Mở cài đặt sẵn bóng đèn nối tiếp và nhấn Đặt lại. Cả hai bóng đèn đều có điện trở bằng nhau ban đầu.
- Kích hoạt số đọc dòng điện trên cả hai bóng đèn.
- Đặt điện trở của cả hai bóng đèn (bằng nhau) cho mỗi lần thử và ghi lại dòng điện dùng chung.
3 · Thu thập dữ liệu
| Điện trở của mỗi bóng đèn R (Ω) | Tổng điện trở R_total (Ω) | Dòng điện chung I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Vẽ biểu đồ dòng điện I (trục y) theo tổng điện trở R_total (trục x) cho ba lần thử của bạn.
4 · Phân tích
- Đối với một lần thử, hãy tính R_total = 2R, sau đó I = E/R_total sử dụng E = 9 V. So sánh với bảng.
- So sánh dòng điện này với dòng điện trong thí nghiệm switched-lamp đối với một bóng đèn có cùng điện trở. Giải thích tại sao việc mắc thêm bóng đèn thứ hai nối tiếp làm cường độ dòng điện giảm đúng một nửa - và vì sao công suất của mỗi bóng đèn do đó giảm xuống còn một phần tư chứ không phải một nửa, vì P = I²R biến thiên theo bình phương của dòng điện.
5 · Gia hạn
- Nếu hai bóng đèn có điện trở khác nhau thì liệu chúng có sáng như nhau không? Sử dụng P = I²R (I giống nhau cho cả hai, R khác nhau) để dự đoán cái nào sẽ sáng hơn.
- So sánh với hành vi công tắc của thí nghiệm nối tắt một bóng đèn (short-a-bulb).
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Các bóng đèn nối tiếp dùng chung dòng điện
Các bóng đèn nối tiếp mang cùng dòng điện I = E/(2R)... Vì công suất là I²R với dòng điện nhỏ hơn...
Mạch điện
- Định luật Ohm: Dòng điện, điện áp và điện trở
- Điện trở nối tiếp: Các điện trở cộng lại
- Điện trở mắc song song: Phân chia dòng điện
- Bóng đèn có công tắc: Sự tiêu tán công suất trong bóng đèn
- Pin mắc nối tiếp: Các điện động cộng lại
- Đồng hồ đo lý tưởng: Ampe kế và vôn kế không làm xáo trộn mạch điện
- Bóng đèn song song: Cùng điện áp, độ sáng tối đa
- Đoản mạch một bóng đèn: Điều gì xảy ra khi bạn bỏ qua một bóng đèn
- Bộ chỉnh sáng bằng biến trở: Điện trở thay đổi liên tục
- Vị trí đặt đồng hồ đo chính xác: Ampe kế mắc nối tiếp, Vôn kế mắc song song
- Đồng hồ đo bị tráo đổi: Một lỗi nối dây phổ biến
- Sạc RC: Quá trình tiến tới theo hàm mũ của tụ điện