Điện trở mắc song song: Phân chia dòng điện
1 · Dự đoán
Hai điện trở được mắc song song (cạnh nhau) qua một cục pin 6V, sao cho cả hai đều nhìn thấy điện áp đầy của cục pin. Nếu bạn tăng giá trị của điện trở thứ hai thì tổng dòng điện lấy từ pin tăng hay giảm?
- Tổng dòng điện tăng khi R2 tăng.
- Tổng dòng điện không phụ thuộc vào R2.
- Tổng dòng điện giảm - nhánh R2 lớn hơn mang ít dòng điện hơn và nhánh kia không bị ảnh hưởng.
2 · Thiết lập
- Mở cài sẵn điện trở song song và nhấn Reset. R1 = 100 Ω là cố định; pin cung cấp 6 V trên cả hai nhánh.
- Cho phép đọc dòng điện trên cả điện trở và pin.
- Đặt giá trị R2 cho mỗi lần thử và ghi lại tổng dòng điện rút ra từ pin.
3 · Thu thập dữ liệu
| Điện trở R2 (Ω) | Điện trở tương đương R_p (Ω) | Tổng dòng điện I_total (mA) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 150.00 | ||
| 200.00 |
Vẽ biểu đồ tổng I_total hiện tại (trục y) theo 1/R2 (trục x) cho ba lần thử của bạn.
4 · Phân tích
- Đối với một lần thử, hãy tính R_p = 1/(1/R1 + 1/R2), sau đó I_total = E/R_p sử dụng E = 6 V, R1 = 100 Ω. So sánh với bảng. Đồng thời xác minh I_total = E/R1 + E/R2 cho câu trả lời tương tự.
- Dòng nhánh của R1 vẫn cố định ở E/R1 = 60 mA bất kể R2. Giải thích tại sao dòng điện trong mỗi nhánh song song chỉ phụ thuộc vào điện trở của nhánh đó, không phụ thuộc vào nhánh kia.
5 · Gia hạn
- Các ổ cắm gia dụng được mắc song song chứ không phải nối tiếp, vì vậy mỗi thiết bị sẽ nhìn thấy toàn bộ điện áp 120 V (hoặc 230 V) một cách độc lập. Giải thích tại sao việc nối dây nối tiếp sẽ không thực tế đối với một ngôi nhà có nhiều thiết bị chuyển mạch độc lập.
- Điện trở tương đương của tổ hợp song song luôn nhỏ hơn điện trở riêng lẻ. Giải thích tại sao việc thêm đường dẫn dòng điện thứ hai chỉ có thể làm cho điện tích chạy dễ dàng hơn (không bao giờ khó hơn).
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Điện trở song song
Các điện trở mắc song song kết hợp nghịch đảo: 1/R_p = 1/R1 + 1/R2. Mỗi nhánh nhìn thấy toàn bộ điện áp nguồn và rút ra dòng điện riêng của nó một cách độc lập, I = V/R cho riêng nhánh đó.
Mạch điện
- Định luật Ohm: Dòng điện, điện áp và điện trở
- Điện trở nối tiếp: Các điện trở cộng lại
- 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
- Các bóng đèn nối tiếp: Dùng chung dòng điện, bóng đèn mờ hơn
- 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