Φύλλο εργασίας 3 ΣΥΝΔΕΣΗ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ. 1) Συνδέστε το τροφοδοτικό, το διακόπτη και το ένα λαμπάκι με τα καλώδια που σας δίνονται.

Transcript

1 Φύλλο εργασίας 3 ΣΥΝΔΕΣΗ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ 1) Συνδέστε το τροφοδοτικό, το διακόπτη και το ένα λαμπάκι με τα καλώδια που σας δίνονται. 2) Ανάψτε το τροφοδοτικό και γυρίστε το κουμπί της τάσης στα 4V, έχοντας κλειστό το διακόπτη. 3) Παρατηρήστε τη φωτοβολία του λαμπτήρα. 4) Μπορείτε να προβλέψετε, αν συνδέαμε δίπλα στον πρώτο λαμπτήρα (με τη βοήθεια καλωδίων) και δεύτερο λαμπτήρα (ίδιο με τον πρώτο)και κλείναμε πάλι το διακόπτη, τι από τα παρακάτω θα συνέβαινε; α) Οι δύο λαμπτήρες θα φωτοβολούσαν μεταξύ τους το ίδιο β) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο από το δεύτερο γ) Ο δεύτερος λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο από τον πρώτο 5) Μπορείτε να προβλέψετε, αν συγκρίναμε την φωτοβολία που είχε ο πρώτος λαμπτήρας όταν ήταν μόνος του στο κύκλωμα με τη φωτοβολία που έχει μετά τη σύνδεση και του δεύτερου λαμπτήρα σε σειρά με αυτόν, τι από τα παρακάτω θα συμβεί; α) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί το ίδιο με πριν β) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο από πριν γ) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί λιγότερο από πριν 6) Σημειώστε την ένδειξη της έντασης Ι του ηλ. ρεύματος που δείχνει το τροφοδοτικό: Ι = 7) Ανοίξτε το διακόπτη. Συνδέστε τώρα δίπλα στον πρώτο λαμπτήρα με τη βοήθεια καλωδίων και το δεύ- τερο λαμπτήρα και κλείστε πάλι το διακόπτη. Τι παρατηρείτε με τη φωτοβολία του πρώτου λαμπτήρα: i) σε σχέση με τη φωτοβολία του δεύτερου λαμπτήρα: ii) και σε σχέση με τη φωτοβολία του ίδιου πριν την παραπάνω σύνδεση; 8) Σημειώστε την ένδειξη της έντασης Ι του ηλ. ρεύματος που δείχνει το τροφοδοτικό: Ι =... 9) Γιατί κατά τη γνώμη σας συμβαίνουν τα παραπάνω; (δώστε μία πιθανή εξήγηση χρησιμοποιώντας τις έννοιες των φυσικών μεγεθών που γνωρίζετε - συνεργάσου και με τα άλλα μέλη της ομάδας).. 10) Ήταν σωστές οι προβλέψεις που κάνατε στα βήματα 4 και 5; (Αν όχι, εξηγήστε το γιατί): 11) Συνεργαστείτε στην ομάδα σας και προβλέψτε, αν συνδέαμε και 3 ο λαμπτήρα σε σειρά, τότε η φωτοβολία όλων των λαμπτήρων: (αυξάνεται μειώνεται παραμένει η ίδια) (Συγκρίνατε τις τιμές των εντάσεων Ι και Ι του ηλεκτρικού ρεύματος σε κάθε περίπτωση) Συμπέρασμα: Σε κάθε σύνδεση λαμπτήρα σε σειρά με άλλους, η φωτοβολία όλων.

2 Φύλλο εργασίας 4 ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ 1. Κατασκευάζουμε κύκλωμα συνδέοντας την πηγή και αρχικά τον ένα αντιστάτη. Ανοίγουμε το τροφοδοτικό. Ρυθμίζουμε την τάση στα 6V (V πηγής=6volt) και κλείνουμε τον διακόπτη. Καταγράφουμε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος. Ι =... Α 2. Ανοίγουμε το διακόπτη. Συνδέουμε δύο αντιστάτες σε σειρά και κλείνουμε ξανά το διακόπτη. 3. Μετράμε με το βολτόμετρο τις τάσεις στα άκρα του κάθε αντιστάτη. Η τάση της πηγής δίνεται από το βολτόμετρο του τροφοδοτικού. 4. Καταγράφουμε τις τιμές των τάσεων στον πίνακα Α. 5. Σημειώνουμε την ένταση Ι πηγής από το αμπερόμετρο του τροφοδοτικού στον πίνακα Α και με το αμπερόμετρο μετράμε τις εντάσεις Ι 1 και Ι 2του ηλ. ρεύματος που περνά από τους αντιστάτες 6. Κάνουμε σχηματική αναπαράσταση του κυκλώματος που κατασκευάσαμε. 7. Υπολογίζουμε τις αντιστάσεις R 1 και R 2 καθώς και την ολική αντίσταση R ολ. του κυκλώματος από τις σχέσεις: Rολική = Vπηγής / Iπηγής, R1= V1 / I1, R2= V2 / I2 ΠΙΝΑΚΑΣ Α Σχηματική αναπαράσταση του κυκλώματος Τάση V : (Volt) Ένταση Ι : (Α) Αντίσταση R : (Ω) Πηγή V πηγής= Ι πηγής= R ολική= Αντιστάτης R1 V 1= Ι 1= R 1 = Αντιστάτης R2 V 2= Ι 2= R 2 = 1. Ποια σχέση συνδέει την τάση V πηγής στα άκρα της πηγής με τις τάσεις V 1,V 2 στα άκρα των αντιστατών; Με σύμβολα: Με λόγια: 2. Ποια σχέση συνδέει την ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντιστάτη με αυτήν που διαρρέει την πηγή; Με σύμβολα: Με λόγια:. 3. Με βάση τις πειραματικές τιμές του πίνακα, ποια είναι η σχέση της ολικής αντίστασης του κυκλώματος με τις αντιστάσεις R 1, R 2 των αντιστατών; Με σύμβολα:. Με λόγια:..

3 4. Πώς προβλέπετε να μεταβληθεί η ένταση του ρεύματος αν κρατήσουμε σταθερή την τάση της πηγής και συνδέσουμε και 3η αντίσταση σε σειρά στο κύκλωμα; Τεκμηρίωσε την πρόβλεψή σου. Θα αυξηθεί Θα μειωθεί Θα παραμείνει η ίδια (Συγκρίνατε τις τιμές των εντάσεων Ι και Ι πηγής πριν και μετά τη σύνδεση του δεύτερου αντιστάτη) 5. Κάντε μία πρόβλεψη για την τιμή που θα έχει η ένταση του ηλ. ρεύματος σε αυτή την περίπτωση: Ι =... ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στη σύνδεση αντιστατών σε σειρά Για την Ισχύει (με λόγια) (με σύμβολα) Ένταση του ηλ. ρεύματος Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από όλους τους αντιστάτες είναι. Ηλεκτρική Τάση Το των τάσεων στα άκρα των αντιστατών είναι ίσο με την τάση στα άκρα της... Αντίσταση Η ισοδύναμη αντίσταση είναι ίση με το. των αντιστάσεων των αντιστατών ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ Σύμφωνα με τη σχέση : Rολ. = R1 + R2 + R3 + η αύξηση του αριθμού των αντιστατών αυξάνει τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος. Σύμφωνα με το νόμο του Ωμ, η ένταση του ηλ/κού ρεύματος που διέρχεται από το κύκλωμα είναι: Δηλαδή στην παραπάνω σχέση έχουμε: Ι = V / Rολ. η τάση V (τάση της πηγής) διατηρείται σταθερή ενώ η ολική αντίσταση Rολ. αυξάνεται με αποτέλεσμα η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα ελαττώνεται. Άρα όταν σε μία σύνδεση αντιστατών σε σειρά, συνδέσουμε σε σειρά και άλλο αντιστάτη, τότε η ένταση του ηλεκ. ρεύματος θα...

4 Φύλλο εργασίας 5 ΣΥΝΔΕΣΗ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ 1) Συνδέστε το τροφοδοτικό, το διακόπτη και το ένα λαμπάκι με τα καλώδια που σας δίνονται. 2) Ανάψτε το τροφοδοτικό και γυρίστε το κουμπί της τάσης στα 5V, έχοντας κλειστό το διακόπτη. 3) Παρατηρείστε τη φωτοβολία του λαμπτήρα. Σημειώστε την ένδειξη της έντασης Ι του ηλ. ρεύματος που δείχνει το τροφοδοτικό: Ι = 4) Μπορείτε να προβλέψετε, αν συνδέαμε (με τη βοήθεια καλωδίων) σε διακλάδωση με τον πρώτο λαμπτήρα και το δεύτερο λαμπτήρα (ίδιο με τον πρώτο)και κλείναμε πάλι το διακόπτη, τι από τα παρακάτω πιστεύεις ότι θα συνέβαινε; α) Οι δύο λαμπτήρες θα φωτοβολούσαν μεταξύ τους το ίδιο β) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο από το δεύτερο γ) Ο δεύτερος λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο από τον πρώτο 5) Μπορείτε να προβλέψετε, αν συγκρίναμε την φωτοβολία που είχε ο πρώτος λαμπτήρας όταν ήταν μόνος του στο κύκλωμα με τη φωτοβολία που έχει μετά τη σύνδεση και του δεύτερου λαμπτήρα παράλληλα με αυτόν, τι από τα παρακάτω πιστεύετε ότι θα συνέβαινε; α) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί το ίδιο με πριν β) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο από πριν γ) Ο πρώτος λαμπτήρας θα φωτοβολεί λιγότερο από πριν 6) Ανοίξτε το διακόπτη. Συνδέστε με τη βοήθεια καλωδίων, σε διακλάδωση με τον πρώτο λαμπτήρα και το δεύτερο λαμπτήρα και κλείστε πάλι το διακόπτη. Τι παρατηρείτε με τη φωτοβολία του πρώτου λαμπτήρα: i) σε σχέση με τη φωτοβολία του δεύτερου λαμπτήρα : ii) και σε σχέση με τη φωτοβολία του ίδιου πριν την παραπάνω σύνδεση;. 7) Σημειώστε την ένδειξη της έντασης Ι του ηλ. ρεύματος που δείχνει το τροφοδοτικό: Ι =. 8) Γιατί κατά τη γνώμη σας συμβαίνουν τα παραπάνω; (δώστε μία πιθανή εξήγηση χρησιμοποιώντας τις έννοιες των φυσικών μεγεθών που γνωρίζετε - συνεργάσου και με τα άλλα μέλη της ομάδας).. 9) Ήταν σωστές οι προβλέψεις που κάνατε στα βήματα 4 και 5; (Αν όχι, εξηγήστε το γιατί): 10) Συνεργαστείτε στην ομάδα σας και προβλέψτε, αν συνδέαμε και 3 ο λαμπτήρα παράλληλα με τους δύο πρώτους, τι θα συνέβαινε με η φωτοβολία όλων των λαμπτήρων:.. Αυξάνεται Μειώνεται Παραμένει σταθερή (Συγκρίνατε τις τιμές των εντάσεων Ι και Ι ) Συμπέρασμα: Σε κάθε σύνδεση λαμπτήρα παράλληλα με άλλους ίδιους με αυτόν λαμπτήρες, η φωτοβολία όλων..

5 ΤΙ ΘΑ ΣΥΜΒΕΙ ΣΕ ΜΙΑ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΑΝ ΕΝΑΣ ΑΠΟ ΑΥΤΟΥΣ ΚΑΕΙ ; Συνδέστε 3 λαμπτήρες Λ1, Λ2, Λ3 αρχικά σε σειρά και κλείστε το κύκλωμα. Προβλέψτε τι θα συμβεί με τη φωτοβολία των λαμπτήρων Λ1 και Λ3 αν καεί ο μεσαίος λαμπτήρας Λ2; Στη συνέχεια συνδέστε τους 3 λαμπτήρες παράλληλα. Προβλέψτε πάλι τι θα συμβεί με τη φωτοβολία των λαμπτήρων Λ1 και Λ3 αν καεί ο μεσαίος λαμπτήρας Λ2; ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΕ ΣΕΙΡΑ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ Ο λαμπτήρας Λ.. σε σχέση με πριν Λ1 Λ3 Λ1 Λ3 Λ1 Λ3 Λ1 Λ3 θα φωτοβολεί περισσότερο θα φωτοβολεί λιγότερο θα συνεχίσει να φωτοβολεί το ίδιο θα σβήσει Επιβεβαιώστε τις προβλέψεις σας ξεβιδώνοντας τον λαμπτήρα Λ2 σε κάθε συνδεσμολογία. 6 o Φύλλο Εργασίας ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ 1. Κατασκευάζουμε κύκλωμα συνδέοντας την πηγή και αρχικά τον ένα αντιστάτη. Ανοίγουμε το τροφοδοτικό. Ρυθμίζουμε την τάση στα 5V (V πηγής= 5 Volt) και κλείνουμε τον διακόπτη. Καταγράφουμε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος. Ι =... Α 2. Ανοίγουμε το διακόπτη. Συνδέουμε και δεύτερο αντιστάτη παράλληλα προς τον πρώτο (σε διακλάδωση). 3. Μετράμε με το βολτόμετρο τις τάσεις στα άκρα κάθε αντιστάτη. Η τάση της πηγής αναγράφεται στο βολτόμετρο του τροφοδοτικού. 4. Καταγράφουμε τις τιμές στον πίνακα Β. 5. Καταγράφουμε την ένταση Ι πηγής από την ένδειξη του αμπερομέτρου στο τροφοδοτικό. 6. Κάνουμε σχηματική αναπαράσταση του κυκλώματος που κατασκευάσαμε. 7. Υπολογίζουμε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντιστάτη καθώς και την ολική αντίσταση R ολ. I1= V1/ R1, I2= V2 / R2, Rολική = Vπηγής / Iπηγής ΠΙΝΑΚΑΣ Β Σχηματική αναπαράσταση του κυκλώματος Τάση V : (Volt) Ένταση Ι : (Α) Αντίσταση R : (Ω) Πηγή V πηγής= Ι πηγής= R ολική= Αντιστάτης R1 V 1= Ι 1= R 1= 100Ω Αντιστάτης R2 V 2= Ι 2= R 2= 100Ω

6 1. Ποια σχέση συνδέει την τάση V στα άκρα της πηγής με τις τάσεις στα άκρα των αντιστατών; Με σύμβολα: Με λόγια:. 2. Ποια σχέση συνδέει την ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντιστάτη με αυτήν που διαρρέει την πηγή; Με σύμβολα: Με λόγια:.. 3. Πώς προβλέπετε να μεταβληθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον κάθε αντιστάτη αν κρατήσουμε σταθερή την τάση της πηγής και συνδέσουμε παράλληλα και 3η αντίσταση στο κύκλωμα; Θα αυξηθεί Θα μειωθεί Θα παραμείνει η ίδια Τεκμηρίωσε την γνώμη σου Πώς προβλέπετε να μεταβληθεί η συνολική ένταση Ι πηγής. του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα αν κρατήσουμε σταθερή την τάση της πηγής και συνδέσουμε παράλληλα και 3η αντίσταση στο κύκλωμα; Αυξάνεται Μειώνεται Παραμένει σταθερή (Συγκρίνατε τις τιμές των εντάσεων Ι και Ι πηγής πριν και μετά τη σύνδεση του δεύτερου αντιστάτη) 5. Κάντε μία πρόβλεψη για την τιμή που θα έχει η ένταση του ρεύματος σε αυτή την περίπτωση: Ι =... ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στη παράλληλη σύνδεση αντιστατών Για την Ισχύει (με λόγια) (με σύμβολα) Ένταση Ηλ.ρεύματος Ηλεκτρική Τάση Το των εντάσεων των ρευμάτων που διέρχονται από τους αντιστάτες είναι ίσο με την ένταση του ρεύματος που διέρχεται από την Όλοι οι αντιστάτες έχουν στα άκρα τους τάση (που είναι ίση με την τάση στους πόλους της πηγής). ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ Σύμφωνα με τη σχέση : 1/Rολ. = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +. η αύξηση του αριθμού των αντιστατών αυξάνει το 1/Rολ. επομένως η Rολ. μειώνεται. Σύμφωνα με το νόμο του Ωμ, η ένταση του ηλ/κού ρεύματος που διέρχεται από το κύκλωμα είναι: Ι = V / Rολ. Δηλαδή στην παραπάνω σχέση έχουμε: η τάση V (τάση της πηγής) διατηρείται σταθερή ενώ η ολική αντίσταση Rολ. μειώνεται με αποτέλεσμα η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα αυξάνεται. Άρα, αν σε μία παράλληλη σύνδεση αντιστατών συνδέσουμε παράλληλα και άλλο αντιστάτη, τότε η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που θα διαρρέει το κύκλωμα, θα...