52.021

Van négy darab, ismeretlen adatokkal rendelkező izzónk. Közülük kettőt sorosan kapcsolva egy állandó feszültségű forrásra kötünk, ettől mindkét izzó valamennyire világít (amelyik pont megkapja a számára tervezett "névleges" feszültséget, az szép fehéren, aki ennek csak egy viszonylag nagy részét, az már halványabban; aki viszont a névlegesnek csupán egy kis részét kapja, az semennyire sem). Ezután egy harmadik (szintén ismeretlen paraméterekkel rendelkező) izzót is bekötünk az áramkörbe, az eredetileg bekötött két izzóval sorosan.

a) Az eredeti két izzó áramerősségére milyen hatással lesz a harmadik izzó bekötése?

 A)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó áramerőssége megnő. 

 B)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy az egyik izzó áramerőssége megnő, a másiké lecsökken. 

 C)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó áramerőssége lecsökken. 

 D)  Biztosan mindkét eredeti izzó áramerőssége lecsökken, bármilyen paraméterű is a három használatba vett izzó. 

a) Az eredeti két izzó áramerősségére milyen hatással lesz a harmadik izzó bekötése?

 A)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó áramerőssége megnő. 

 B)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy az egyik izzó áramerőssége megnő, a másiké lecsökken. 

 C)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó áramerőssége lecsökken. 

 D)  Biztosan mindkét eredeti izzó áramerőssége lecsökken, bármilyen paraméterű is a három használatba vett izzó. 

Soros kapcsolás esetén az eredő ellenállás az alkatrészek ellenállásainak összege:

\[R_e=R_1+R_2+R_3+\dots\]

Ezért bármilyen paraméterűek is az izzók, a harmadik bekötésével az eredő ellenállás mindenképpen megnő (méghozzá a harmadikként bekötött ellenállásával lesz nagyobb). Emiatt az áramkörben folyó áram mindenképp kisebb lesz az eredetinél, hiszen nagyob számmal fogjuk elosztani az izzókra kapcsolt feszültséget:

\[I=\frac{U}{R_e}\]

b) Az eredeti két izzón eső feszültségekre milyen hatással lesz a harmadik izzó bekötése?

 A)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó feszültsége megnő. 

 B)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy az egyik izzó feszültsége megnő, a másiké lecsökken. 

 C)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó feszültsége lecsökken. 

 D)  Biztosan mindkét eredeti izzó feszültsége lecsökken, bármilyen paraméterű is a három használatba vett izzó. 

b) Az eredeti két izzón eső feszültségekre milyen hatással lesz a harmadik izzó bekötése?

 A)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó feszültsége megnő. 

 B)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy az egyik izzó feszültsége megnő, a másiké lecsökken. 

 C)  Előfordulhat (megfelelő izzóparaméterek esetén), hogy mindkét izzó feszültsége lecsökken. 

 D)  Biztosan mindkét eredeti izzó feszültsége lecsökken, bármilyen paraméterű is a három használatba vett izzó. 

Soros kapcsolás esetén a rendszerre kapcsolt $U$ feszültség eloszlik az egyes alkatrészeken:

\[U=U_1+U_2+U_3\dots\]

Amikor bekötjük a 3. izzót, akkor azon is kell esni valamekkora feszültségnek:

\[U_3=I\cdot R_3\]

ezért a régi kettőre összesen mindenképp kevesebb jut, mint eddig. Hogy ez rajtuk hogy oszlik el, azt az ő ellenálllásaik aránya határozza meg. De nekünk semmi okunk feltételezni, hogy az eredeti két izzó ellenálásainak aránya megváltozna attól, hogy mostantól kisebb áram folyik rajtuk (az ellenállásaik mindenképp lecsökkennek, hiszen a kisebb áram kevésbé izzítja őket, így a hőmérsékletük csökken, ettől az ellenállásuk hőmérsékletfüggése alapján le kell csökkennie az ellenállásaiknak). Így mindkét eredeti izzó feszültsége le fog csökkenni a harmadik bekötésétől.