מנורה הופכת לעמומה כאשר נוספת מנורה אחרת בסדרה. זרם והעברת אנרגיה תלויות במעגל כולו ולא רק במנורה אחת.
בנה את המודל
הזרם הוא מטען העובר ביחידת זמן.
הפרש פוטנציאלים הוא אנרגיה המועברת לכל יחידת מטען.
התנגדות היא הפרש הפוטנציאלים חלקי הזרם עבור נקודת פעולה נתונה.
זרם: קצב זרימת המטען.
הפרש פוטנציאלים: אנרגיה המועברת לכל יחידת מטען.
אמפרמטר מחובר בסדרה למדידת זרם; מדמתח מחובר במקביל על רכיב.
בחר עדויות שיכולות לבחון אותו
הזרם זהה בדרכים המקושרות בסדר.
הפרשי הפוטנציאלים מחברים לאורך מסלול הסדר.
במקביל, ערוצים משתפים את אותו הפרש פוטנציאלים, בעוד שזרמי הערוצים מתכנסים בנקודת חיבור.
במעבדה: הניחו אמפירמדטר בסדר ווולטמטר במקביל. לבדיקת I-V, שינו את המתח בשלבים, הפכו את הקוטביות כשמתאים והגבילו את הזרם כדי להפחית חימום.
עבוד מכמויות ידועות
נתון: לעומק יש 6.0 V ועובר בו זרם של 0.30 A.
השתמשו בנוסחה R = V/I.
R = 6.0/0.30 = 20 אוהם.
הספק = VI.
הספק = 6.0×0.30 = 1.8 W.
גודלים אלו מתארים אותה נקודת פעולה.
תורכם: רכיב יש עליו 12 V ועובר בו זרם של 0.40 A. מצאו התנגדות.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
הזרם אינו נבלע על ידי מנורה.
החוט ההדק מתחמם, ולכן התנגדותו אינה חייבת להישאר קבועה כאשר המתח משתנה.
אינו נכון: מנורה בולעת זרם חשמלי כשהמטען עובר דרכה. הזרם הוא זרימת מטען, והמטען שמר: אותו זרם נכנס ויוצא מהמנורה. המנורה מעבירה אנרגיה מהמטענים לחום ולאור; היא אינה צורכת את המטענים.
מפת מושגים:
הזרם הוא מטען העובר ביחידת זמן.
הזרם זהה בדרכים המקושרות בסדר.
שימו לב: הזרם אינו נבלע על ידי מנורה.
כתוב מתאודות התנגדות של 24 אוהם
על רכיב יש פוטנציאל חשמלי של 12 וולט והוא מעביר זרם של 0.50 אמפר.
מצאו את התנגדות וההספק. נורת חימום אינה צורכת זרם.
כתוב מתאודות הספק של 6.0 ואט
על רכיב יש פוטנציאל חשמלי של 12 וולט והוא מעביר זרם של 0.50 אמפר.
P = VI = 6.0 W, נבדק על ידי P = I²R = 0.25 × 24 = 6.0 W — שתי דרכים, תשובה אחת.
כתוב מתאודות סך סדרתי של 15 אוהם
נגד בעל 6 אוהם ונגד בעל 9 אוהם מחוברים בסדרה, ולאחר מכן במקביל.
בסדרה: 15 אוהם (זרם אחד); במקביל: 54 ÷ 15 = 3.6 אוהם — בסדרה מחברים התנגדויות, במקביל מחברים הולכות.
חקור
One operating point: voltage, current and resistance
$I=\frac{V}{R};\quad P=VI$
At the worked operating point, 6 V across 20 ohms produces 0.30 A and 1.8 W.
נושאים נוספים בIB Diploma Programme · IB Diploma · Physics · SL
