Napięcie w obwodzie szeregowym
W obwodzie szeregowym przez wszystkie połączone elementy płynie prąd o takim samym natężeniu. Natomiast spadki napięcia na elementach obwodu sumują się do wartości napięcia na zaciskach zasilania.
Schemat pomiaru napięcia na elementach połączonych szeregowo
Napięcie na elementach połączonych szeregowo
Natężenie prądu I w obwodzie szeregowym nie zmienia się.
We wszystkich trzech pomiarach I = I = I = 0,43A
1 pomiar - mierzymy napięcie U na szeregowo połączonych żarówkach: czerwonej i niebieskiej oraz na przewodach je łączących. U = 11,75 V
Schemat pomiaru spadku napięcia na "czerwonej" żarówce
Spadek napięcia na "czerwonej" żarówce
2 pomiar - mierzymy spadek napięcia na "czerwonej" żarówce U = 5,56 V
Schemat pomiaru spadku napięcia na "niebieskiej" żarówce
Spadek napięcia na "niebieskiej" żarówce
3 pomiar - mierzymy spadek napięcia na "niebieskiej" żarówce U = 6,17 V
Podsumowanie
Pomiary w obwodzie szeregowego połączenia dwóch żarówek:
Natężenie prądu w obwodzie szeregowym nie zmienia się w trzech pomiarach I = I = I = 0,43A
W obwodzie szeregowym różnią się natomiast spadki napięć na poszczególnych elementach ponieważ zależą od ich rezystancji.
Wielkości rezystancji, napięcia i natężenia prądu wiąże prawo Ohma R = U / I
1 pomiar - mierzymy napięcie na dwóch żarówkach (oraz przewodach je łączących) U = 11,75 V
2 pomiar - mierzymy spadek napięcia na "czerwonej" żarówce U = 5,56 V
3 pomiar - mierzymy spadek napięcia na "niebieskiej" żarówce U = 6,17 V
Widzimy, że skoro różnią się spadki napięcia na żarówkach to żarówki nie są one identyczne (chociaż teoretycznie są takie same).
Objaśnienia i obliczenia:
Napięcie źródła zasilania U = 11,75 V „rozkłada się” / rozdziela się na spadki napięcia na żarówkach i na łączących je przewodach.
Ponieważ zmierzyłem napięcie U = 11,75 V na zaciskach „zewnętrznych” żarówek tzn. łącznie na połączonych szeregowo: czerwonej, odcinkach przewodów łączących żarówki (czerwonego i niebieskiego) oraz na niebieskiej żarówce, a później ponieważ zmierzyłem spadki napięcia na zaciskach samych żarówek (z pominięciem przewodów połączeniowych - pomiary 2 i 3), to możemy obliczyć spadek napięcia U na przewodzie łączącym żarówki.
Przy połączeniu szeregowym sumują się spadki napięć.
W obwodzie szeregowym U = U + U + U czyli U = U - U - U = 11,75 V - 5,56 V - 6,17 V = 0,02 V
OBLICZMY na podstawie danych z pomiarów i wcześniejszych obliczeń rezystancję łączną żarówek czerwonej, niebieskiej i odcinka przewodów łączących żarówki (czerwonego i niebieskiego) oraz rezystancję każdej z żarówek i przewodów łączących osobno.
Rezystancja R łączna na dwóch żarówkach (i łączących je przewodach) połączonych szeregowo obliczymy korzystając z prawa Ohma, czyli R = U / I więc R = 11,75 V / 0,43 A = 27, 32 Ω
Wyliczmy rezystancję żarówki "czerwonej" R = 5,56 V / 0,43A = 12,93 Ω
Rezystancja "czerwonej" żarówki R = 12,93 Ω
Wyliczmy rezystancję żarówki " niebieskiej " R = 6,17 V / 0,43A = 14,34 Ω
Rezystancja "niebieskiej" żarówki R = 14,34 Ω
Spadek napięcia na przewodzie łączącym żarówki (wyliczony powyżej) równa się 0,02 V
Wyliczmy rezystancję "przewodów łączących" żarówki R = 0,02 V / 0,43A = 0,05 Ω
Sprawdzimy obliczenia sumując rezystancje trzech elementów: żarówek czerwonej i niebieskiej oraz łączących je przewodów. Rezystancja R = 12,93 Ω + 14,34 Ω + 0,05 Ω = 27, 32 Ω
Masz pytanie?
Jeśli coś pozostaje niejasne - Ty zapytaj - ja odpowiem.
tel.: 505 377 726 e-mail: kontakt@terazrozumiem.pl
NOTA PRAWNA: Zgodnie z art. 25 ust. 1 pkt 1 b) Ustawy o prawach autorskich i prawach pokrewnych (z 4 lutego 1994 r, z późn. zmianami) zastrzegam, że wszystkie materiały zamieszczone na terazrozumiem.pl są objęte prawami autorskimi, a ich dalsze rozpowszechnianie bez mojej zgody jest zabronione