串聯燈泡：共享電流、調光燈泡
1·預測
兩個相同的燈泡串聯在 9 V 電池上。與同一電池上單獨使用的單一燈泡相比，每個系列的燈泡是更亮、更暗還是相同？
- 每個系列的燈泡都更亮。
- 每個串聯燈泡都是調光器——它們共享電流和電壓。
- 每個燈泡的亮度與單一燈泡的亮度完全相同。
2·設定
- 打開「串聯燈泡（bulbs-series）」預設並按重設。兩個燈泡的初始電阻相等。
- 啟用兩個燈泡上的電流讀數。
- 每次試驗設定兩個燈泡的電阻（彼此相等）並記錄共享電流。
3·收集數據
| 每個燈泡的電阻R (Ω) | 總電阻R_total (Ω) | 共享電流I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
針對三次試驗，繪製電流I（y軸）相對總電阻R_total（x軸）的關係圖。
4·分析
- 對於一項試驗，計算 R_total = 2R，然後使用 E = 9 V I = E/R_total。與表格進行比較。
- 將此電流與switched-lamp實驗中相同電阻單個燈泡的電流進行比較。請解釋為什麼串聯再加一個燈泡會使電流恰好減半－以及為什麼每個燈泡的功率因此會降到四分之一而不是一半，因為 P = I²R 隨電流的平方變化。
5·擴展
- 如果兩個燈泡具有不同的電阻，它們會發出同樣明亮的光嗎？使用 P = I²R（兩者 I 相同，R 不同）來預測哪一個比較亮。
- 如果這對串聯燈泡中有一個燒壞（燈絲斷裂，電阻近乎無窮大），另一個燈泡會怎樣？請與short-a-bulb實驗中開關的行為進行比較。
這個實驗背後的物理原理
系列燈泡共享電流
串聯燈泡承載相同的電流 I = E/(2R)，但每個燈泡僅獲得總電壓的一半。由於功率為 I²R，其電流比單一燈泡消耗的電流小，因此每個串聯燈泡的亮度都會變暗。