Test na Ktorá žiarovka svieti viac? Výkon v sériovom a paralelnom obvode

Otázka 1: Elektrický odpor je miera, do akej materiál bráni toku elektrického prúdu.

A. Áno

B. Nie

Vysvetlenie: Podľa študijných materiálov je elektrický odpor (R) definovaný ako miera, do akej materiál bráni toku elektrického prúdu.

Otázka 2: Podľa intuitívneho vysvetlenia sériového zapojenia, ktoré používa analógiu s tokom vody, čo platí pre žiarovku s väčším odporom v sériovom obvode?

A. Bude svietiť slabšie, pretože 'zúženie potrubia' bráni toku prúdu a znižuje výkon.

B. Bude svietiť jasnejšie, pretože cez väčšie 'zúženie potrubia' prejde viac prúdu.

C. Bude svietiť jasnejšie, pretože cez väčšie 'zúženie potrubia' sa spotrebuje viac energie, čo vedie k vyššiemu výkonu a jasu.

D. Jej jas nebude ovplyvnený odporom, pretože prúd je v sériovom obvode rovnaký pre všetky žiarovky.

Vysvetlenie: Intuitívne vysvetlenie sériového zapojenia hovorí, že ak si predstavíme elektrický prúd ako tok vody a odpor ako zúženie potrubia, tak v sériovom zapojení pretečie rovnaké množstvo vody (prúdu) cez všetky zúženia. Čím väčšie je zúženie (odpor), tým viac energie sa spotrebuje na prekonanie tohto zúženia, čo sa prejaví ako vyšší výkon a jas. Preto žiarovka s väčším odporom bude svietiť jasnejšie.

Otázka 3: V paralelnom zapojení platí, že žiarovka s väčším odporom bude svietiť jasnejšie.

A. Áno

B. Nie

Vysvetlenie: V paralelnom zapojení sú všetky žiarovky pripojené k rovnakému napätiu. Podľa vzorca P = U²/R, žiarovka s menším odporom umožní pretekať väčšiemu prúdu, a preto bude svietiť jasnejšie. Žiarovka s väčším odporom bude svietiť slabšie. Príklad v materiáloch ukazuje, že žiarovka s nominálnym výkonom 60 W (s menším odporom 881,67 Ω) svieti jasnejšie ako 40 W žiarovka (s väčším odporom 1322,5 Ω) v paralelnom zapojení.

Otázka 4: Jas žiarovky je priamo spojený len s prúdom, ktorý ňou prechádza.

A. Áno

B. Nie

Vysvetlenie: Jas žiarovky je priamo spojený s výkonom, nie len s prúdom alebo napätím samotným. Je to častá chyba zamieňať výkon s prúdom alebo napätím.

Otázka 5: V sériovom zapojení dvoch žiaroviek s rôznym odporom, ktorá z nich bude svietiť jasnejšie?

A. Žiarovka s menším odporom, pretože ňou prechádza väčší prúd.

B. Žiarovka s väčším odporom, pretože na nej vzniká väčší výkon pri rovnakom prúde.

C. Žiarovka s menším odporom, pretože na nej je menší pokles napätia.

D. Jas oboch žiaroviek bude rovnaký, pretože sú zapojené v sérii.

Vysvetlenie: Podľa študijného materiálu, v sériovom zapojení je prúd I rovnaký pre obe žiarovky. Vzorec pre výkon v sérii je P = I² · R. Z toho vyplýva, že žiarovka s väčším odporom bude pri rovnakom prúde produkovať väčší výkon a svietiť jasnejšie. Príklad v texte potvrdzuje, že žiarovka s vyšším odporom (v príklade 40 W žiarovka s odporom 1322,5 Ω) svietila jasnejšie (14,3 W) ako žiarovka s nižším odporom (60 W žiarovka s odporom 881,67 Ω, výkon 9,5 W).