Question

Do dwóch jednakowych żarówek, połączonych szeregowo dołączono napięcie U=6V. Opór każdej żarówki wynosi 5 OM. Następnie do drugiej z żarówek dołączono

równolegle jeszcze jedną taką samą żarówkę. Króra z żarówek przygaśnie, a która rozbłyśnie po dołączeniu trzeciej żarówki? Uzasadni odpowiedz.

Jak najprościej, bo to zadanie z gimnazjum

Answer 1

Najprościej- jasność świecenia żarówki zależy od jednego: od wielkości płynącego przez nią prądu.  Bez obliczeń- dołożenie do drugiej żarówki równolegle takiej samej zmniejszy rezystancję całego naszego układu= prąd dostanie dodatkowy kanał do płynięcia. Zatem większy prąd popłynie przez pierwszą żarówkę zwiększając jej jasność. Co do żarówek połączonych równolegle- dołożona żarówka "zabierze" połowę prądu równoległej żarówce. Przez każdą z nich będzie przepływać połowa całkowitego prądu w obwodzie. Możemy też policzyć. Suma oporów 2 żarówek to 10 om, Z prawa Ohma wynika, że prąd I=U/R/ Czyli I=6 podzielone przez 10. Zatem prąd =0,6A. Taki sam prąd płynie przez każdą z żarówek, zatem świecą jednakowo.
I teraz dokładamy równolegle do jednej z zarówek taką samą. Rezystancja połączonych równolegle takich samych oporów jest równa połowie rezystancji jednego z nich. Czyli rezystancja połączonych równolegle 2 żarówek to 2,5om.
Rezystancja całości, czyli 3 żarówek to 5+2,5 czyli 7,5om. Prąd jaki popłynie przez całosć to I-U/R. Czyli I=6/7,5=0,8A. Taki prąd popłynie przez pierwszą żarówkę. I jak widać- jest o 0,2A większy niż poprzednio- żarówka zaświeci jaśniej. Prąd jaki obliczyliśmy, czyli o,8A popłynie także przez równolegle połączone dwie żarówki. Ponieważ ich rezystancje są takie same- prąd rozdzieli się na dwie równe połówki. Czyli przez każdą z tych żarówek popłynie prąd 0,4A. To o 0,2A mniej niż na początku doświadczenia, bez trzeciej żarówki. Zatem żarówka do której dołączyliśmy równoległą- przygaśnie. Obie równoległe będą zresztą świeciły jednakowo z racji jednakowych prądów.