فیزیک (2) - تجربی صفحه ۵۵
جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیمفعالیت ـ2 5همانند شکل با یک اهم متر، مقاومت ٔ رشته سیم داخل المپ ٠٠١واتیرا اندازه گیری کنید. سپس با استفاده از ٔ رابطه = V 2 / R مصرفی P ، و با داشتنمشخصات روی المپ، مقاومت آن را در حالت روشن محاسبه کنید.چرا مقدار اندازه گیری شده با مقدار محاسبه شده متفاوت است؟ نتیجه راپس از گفت و گوی گروهی، گزارش دهید.مثال 6ـ2برای مدار نشان داده شده در شکل، الف) توان مصرفی در مقاومت و ب) توان aخروجی باتری را محاسبه کنید. = 12 V ℰ Ω r = 20 /پاسخ: الف) نخست، جریان را با استفاده از رابط ٔ ه ــ2 7 به دست می‌آوریم: I IA 0 / 2 = Ω 0 / V 2 0 / + Ω 12 0 / 4 = r + ℰ R = I Ω / 40 = Rاکنون توان مصرفی مقاومت R چنین می‌شود:W 16 = 2 A) 0 / 2)(Ω 0 / 4 (= 2 RI = مصرفی Pب) با استفاده از پایستگی انرژی بدیهی است که توان الکتریکی خروجی باتری برابر با توان مصرفی مقاومت 4 اهمی، یعنی 16Wمی‌شود. با این حال، این را می‌توانیم به طور مستقیم نیز نشان دهیم:8/0V = - Ir = 12/0V - (2/0A)(2/0 Ω) ℰ = باتری VW 16 = V) 0 / 8 A)(0 / 2 (= باتری IV = خروجی باتری P6ـ2 ترکیب مقاومت هامقاومت ها در انواع وسایل الکتریکی دیده می‌شوند، از ساده ترین وسیله ها مانند بخاری هایبرقی و موخشک کن ها گرفته تا وسایل الکتریکی پیچیده تری مانند تلویزیون و رایانه ها. مدارهایاین وسیله ها اغلب چندین مقاومت دارند؛ در نتیجه الزم است که ترکیبی از مقاومت ها را در نظربگیریم. رشته ای از المپ ها که در چراغانی ها به کار می‌رود، ٔ نمونه ساده ای از ترکیب مقاومت هاستکه در آن هر المپ به عنوان یک مقاومت عمل می‌کند و ٔ رشته المپ ها از دیدگاه تحلیل مدار، ترکیبیاست از مقاومت ها. ترکیب مقاومت ها ممکن است بسیار پیچیده باشد، اما کار کردن با دو نوعاز این ترکیب ها بسیار ساده است: مقاومت های متوالی و مقاومت های موازی. وقتی مقاومت هابه طور متوالی، یا موازی یا ترکیبی از هر دو بسته شده باشند، آنها را می‌توانیم با یک مقاومت معادل55