בגרות בפיזיקה מעבדת חקר 36386 - קיץ 2019

•תולים קפיץ אחד בחור האמצעי של לוחית המתכת העליונה, בלי שום משקולת – כך הוא במצבו הרפוי.

•מצמידים את הסרגל (או מקרבים אותו) לקפיץ ומודדים את המרחק בין הכריכה העליונה לכריכה התחתונה של הסליל – בלי שתי הלולאות (הווים) שבקצות הקפיץ. הלולאות אינן מתארכות כשהקפיץ נמתח, ולכן אינן שייכות ל"אורך הפעיל".

•קוראים את הסרגל כשהעין בגובה נקודת הקריאה (למניעת שגיאת פרלקסה), ורושמים את התוצאה עם יחידות ובדיוק של הסרגל (חצי מילימטר עד מילימטר).

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

טעות נפוצה: למדוד את הקפיץ כולל הלולאות, או לרשום רק את המספר שמול קצה הקפיץ על הסרגל – תחילת הקפיץ אינה מול קו ה־0 של הסרגל, ולכן האורך הוא הפרש של שתי קריאות.

•מחברים את הלוחית התחתונה (שמסתה $M=18.0\,\text{g}$) לקצה התחתון של הקפיץ, ותולים ממנה את הטבעת עם המשקולות ($m=64.0\,\text{g}$).

•מחכים שהמערכת תיעצר לגמרי (שיווי משקל), ושהלוחית התחתונה תהיה אופקית.

•מודדים את האורך הפעיל של הקפיץ $L_T$ – באותה שיטה כמו בשאלה 1 (בלי הלולאות): קוראים על הסרגל את מקום הכריכה העליונה ואת מקום הכריכה התחתונה ומחסרים.

•מחשבים את ההתארכות $\Delta L=L_T-L_0$ ורושמים בשורה הראשונה של טבלה 1 ($n=1$).

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

את האורך מודדים בסרגל המסומן בסנטימטרים, ולכן היחידות הטבעיות הן סנטימטרים: $L_T\,[\text{cm}]$, $\Delta L\,[\text{cm}]$. אפשר גם לרשום במטרים, $[\text{m}]$ – העיקר ששתי העמודות יהיו ביחידות אורך תואמות לערכים שרשומים בהן.

לקראת חישוב קבוע הקפיץ (ב־$\text{N/m}$) כדאי להמיר בהמשך את $\Delta L$ למטרים.

•בכל פעם מחברים את הקפיצים בין הלוחית העליונה ללוחית התחתונה באופן סימטרי סביב החור האמצעי (כמו באיורים ה'–ח'), כדי שהלוחית התחתונה תישאר מאוזנת וכל הקפיצים יתארכו באותה מידה.

•המשקל התלוי זהה בכל המדידות: הלוחית התחתונה + הטבעת והמשקולות, $82.0\,\text{g}$ בסך הכול.

•מחכים למנוחה, בודקים שהלוחית התחתונה אופקית, ומודדים את האורך הפעיל של אחד הקפיצים (תמיד אותו קפיץ, אם צד אחד נמתח יותר מהאחר).

•מחשבים $\Delta L=L_T-L_0$ (עם אותו $L_0$ משאלה 1).

מה מצפים לראות: ככל שמספר הקפיצים גדל, כל קפיץ נושא חלק קטן יותר מהמשקל, ולכן ההתארכות קטנה – בערך פי $n$.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

(שתי העמודות האחרונות, $\Delta L$ במטרים ו־$\frac1n$, יתווספו בשאלה 4.)

תרשים כוחות (המערכת: הלוחית התחתונה + הטבעת והמשקולות, כגוף אחד):

- $(m+M)g$ – כוח הכובד (משקל המערכת), מופעל על־ידי כדור הארץ, אנכית כלפי מטה, מנקודת מרכז המסה.

- $F_1,\,F_2,\,\dots,\,F_n$ – כוחות הקפיצים: $n$ כוחות, כל אחד מופעל על־ידי קפיץ אחד על הלוחית התחתונה, בנקודת החיבור שלו, אנכית כלפי מעלה. הקפיצים זהים ומתארכים באותה מידה $\Delta L$ (הלוחית מאוזנת), ולכן כל הכוחות שווים: $F_i=k\Delta L$.

(הכוחות בין הטבעת ללוחית הם כוחות פנימיים של המערכת ואינם מופיעים בתרשים.)

המערכת במנוחה, ולכן לפי החוק הראשון של ניוטון שקול הכוחות עליה אפס:

לפי חוק הוק, כל קפיץ מפעיל כוח $F_i=k\Delta L$, ולכן:

מבודדים את $\Delta L$:

המשמעות: $\Delta L$ נמצא ביחס ישר ל־$\frac1n$, והגודל $\frac{(m+M)g}{k}$ קבוע בניסוי (אותה מסה ואותם קפיצים).

טעות נפוצה: לצייר כוח קפיץ אחד בגודל $k\Delta L$ בלבד, או לשכוח את מסת הלוחית התחתונה $M$ – גם היא תלויה על הקפיצים.

לפי הקשר שהוכח בשאלה 3,

$\Delta L$ נמצא ביחס ישר ל־$\frac{1}{n}$ (ולא ל־$n$ עצמו). לכן בראש העמודה הריקה רושמים $\frac1n$ – גודל חסר יחידות – ובשורות:

ערכים אלה אינם תלויים במדידות – הם נקבעים לפי מספר הקפיצים.

•ציר אופקי – המשתנה הבלתי־תלוי $\frac1n$ (חסר יחידות), מ־$0$ עד $1$ לפחות (למשל $1\,\text{cm}$ לכל $0.1$).

•ציר אנכי – המשתנה התלוי $\Delta L$, ביחידות שבחרתם ($\text{cm}$ או $\text{m}$), מ־$0$ ועד מעט מעל ההתארכות הגדולה ביותר.

•רושמים על כל ציר את שם הגודל ואת היחידות, ובוחרים קנה מידה אחיד שמנצל את רוב הדף. כדאי שהצירים יתחילו ב־$0$, כי הקשר צפוי לעבור דרך הראשית.

מסמנים כל זוג $\left(\frac1n,\;\Delta L\right)$ מטבלה 1 כנקודה – חמש נקודות.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב. (מהטבלה שבשאלה 2, $\Delta L$ במטרים):

מעבירים בסרגל קו ישר אחד (לא מחברים נקודה לנקודה), כך שהנקודות יתפזרו סביבו בערך באופן שווה – חלקן מעליו וחלקן מתחתיו – והקו יעבור קרוב ככל האפשר לכולן. לפי שאלה 3 הקו צפוי לעבור (בקירוב) דרך הראשית: כש־$\frac1n\to0$ (אינסוף קפיצים) ההתארכות שואפת לאפס.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב. – קו המגמה עבור נקודות הדוגמה:

טעות נפוצה: לחבר את הנקודות בקו שבור, או לכפות שהקו יעבור בדיוק דרך הנקודה הראשונה והאחרונה.

בוחרים שתי נקודות על קו המגמה (לא נקודות מדידה), רחוקות זו מזו, וקוראים את הקואורדינטות שלהן:

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

יחידות: הציר האנכי במטרים והציר האופקי ($\frac1n$) חסר יחידות – ולכן יחידות השיפוע הן מטר ($\text{m}$). (אם הציר האנכי בסנטימטרים, השיפוע בסנטימטרים: $22.6\,\text{cm}$.)

משמעות פיזיקלית: השיפוע הוא ההתארכות של קפיץ יחיד תחת כל המשקל, $\frac{(m+M)g}{k}$.

לפי שאלה 3, $\Delta L=\dfrac{(m+M)g}{k}\cdot\dfrac1n$ – זו משוואת קו ישר מהצורה $y=a\,x$, ולכן:

הנתונים: $m=64.0\,\text{g}=0.0640\,\text{kg}$ (טבעת ומשקולות), $M=18.0\,\text{g}=0.0180\,\text{kg}$ (לוחית תחתונה), ולכן $m+M=0.0820\,\text{kg}$.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

(בהוראות השאלון לא נקבע ערך ל־$g$; כאן משתמשים ב־$g=10\,\text{m/s}^2$. מי שמשתמש ב־$g=9.8\,\text{m/s}^2$ יקבל תוצאה קטנה בכ־2%, וגם זה תקין – העיקר לציין באיזה ערך השתמשתם.)

יחידות: $\dfrac{\text{kg}\cdot\text{m/s}^2}{\text{m}}=\dfrac{\text{N}}{\text{m}}$.

נסמן ערך זה $k_1$ (לשאלה 13).

טעות נפוצה: להציב את המסות בגרמים, או להציב שיפוע בסנטימטרים ולקבל $k$ קטן פי 100.

בשני קפיצים במקביל ההתארכות קטנה פי 2 בערך מאשר בקפיץ יחיד (בדוגמה: $11.5\,\text{cm}$ לעומת $22.6\,\text{cm}$), תחת אותו משקל. הקפיץ השקול צריך להתארך $\Delta L$ תחת המשקל כולו:

התשובה: 3.

עם שלושה קפיצים ההתארכות קטנה פי 3 (בדוגמה $7.6\,\text{cm}\approx 22.6/3$), ולכן הקפיץ השקול "קשיח" פי 3:

התשובה: 4.

בחיבור במקביל כל הקפיצים מתארכים באותה מידה $\Delta L$, והכוחות שלהם מתחברים:

התשובה: 4. (זה גם הקשר שבו משתמשים בסעיף 2: $T=2\pi\sqrt{\frac{m}{n\cdot k}}$.)

•מרימים את הלוחית התחתונה כ־$1\,\text{cm}$ ומשחררים – משרעת קטנה שומרת על התנועה אנכית ובתחום האלסטי.

•ממתינים כמה תנודות עד שהתנועה סדירה, ומפעילים את השעון כשהמערכת בקצה המסלול (שם היא נעצרת לרגע, ולכן קל לזהות את הרגע במדויק).

•סופרים 20 תנודות שלמות (חזרה לאותו קצה) ועוצרים את השעון.

- מדוע 20 תנודות? שגיאת התגובה של היד בהפעלה ובעצירה של השעון היא כ־$0.2\,\text{s}$ בלי קשר למספר התנודות; כשמחלקים ב־20, השגיאה ב־$T$ קטנה פי 20.

•זמן המחזור: $T=\dfrac{(20T)}{20}$.

הגוף המתנודד הוא הטבעת, המשקולות והלוחית התחתונה יחד: $m+M=0.082\,\text{kg}$. לפי $T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$, עם קפיץ שקבועו כ־$3.5\,\text{N/m}$, מצפים לזמן מחזור של קרוב לשנייה.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

•מחברים 2, 3, 4 ו־5 קפיצים באופן סימטרי (כמו באיורים ה'–ח'), כך שהלוחית התחתונה מאוזנת והתנודה אנכית טהורה.

•בכל מצב מבצעים את אותו נוהל: הרמה קטנה (כ־$1\,\text{cm}$), שחרור ממנוחה, המתנה לתנודה סדירה, מדידת זמן של 20 תנודות מקצה המסלול.

•רושמים את היחידות בראש העמודות: $20T\,[\text{s}]$, $T\,[\text{s}]$.

•מחשבים $T=\frac{20T}{20}$, ובעמודה האחרונה רושמים $\frac1n$.

•כדאי לחזור על כל מדידה פעמיים ולוודא שהתוצאות קרובות (הבדל של עשיריות שנייה ב־$20T$ לכל היותר).

מה מצפים לראות: ככל שמספר הקפיצים גדל, המערכת "קשיחה" יותר ($k_T=nk$) – ולכן זמן המחזור קטן, בערך פי $\sqrt n$.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב. (העמודה הריקה תמולא בשאלה 10 ב'; כאן היא כבר ממולאת ב־$T^2$):

בדיקה: $T(n=4)\approx\frac{T(n=1)}{2}$, ואכן $0.482\approx\frac{0.964}{2}$.

קביעה: תשובה 2 – $T^2$.

הסבר: מעלים בריבוע את הקשר מהרקע העיוני:

המסה $m$ וקבוע הקפיץ $k$ קבועים בניסוי, ולכן $T^2$ נמצא ביחס ישר ל־$\frac1n$ – קו ישר דרך הראשית ששיפועו $\frac{4\pi^2m}{k}$.

$T$ עצמו פרופורציוני ל־$\frac{1}{\sqrt n}$ – כלומר ל־$\sqrt{1/n}$, ולא ל־$\frac1n$ – ולכן הקשר בין $T$ ל־$\frac1n$ אינו קווי; כך גם $\sqrt T$ ו־$\frac1T$.

בראש העמודה הריקה רושמים $T^2\,[\text{s}^2]$. בכל שורה מעלים בריבוע את זמן המחזור שמדדתם, ובעמודה $\frac1n$ רושמים $1,\;0.50,\;0.33,\;0.25,\;0.20$.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב. (ראו הטבלה שבשאלה 9):

טעות נפוצה: לרשום את יחידות $T^2$ כ־$[\text{s}]$ – היחידה היא $\text{s}^2$.

- המשתנה הבלתי־תלוי – הגודל שהנסיין משנה בעצמו: מספר הקפיצים, ובגרף – $\frac1n$.

- המשתנה התלוי – הגודל שנמדד כתוצאה מהשינוי: זמן המחזור, ובגרף – $T^2$.

•ציר אופקי – $\frac1n$ (חסר יחידות), מ־$0$ עד $1$ לפחות.

•ציר אנכי – $T^2\,[\text{s}^2]$, מ־$0$ ועד מעט מעל הערך הגדול ביותר.

•שם הגודל ויחידות על כל ציר, קנה מידה אחיד, ניצול רוב הדף.

מסמנים את חמשת הזוגות $\left(\frac1n,\;T^2\right)$ מטבלה 2.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.:

מעבירים בסרגל קו ישר אחד שהנקודות מתפזרות סביבו באופן שווה. לפי $T^2=\frac{4\pi^2m}{k}\cdot\frac1n$ הקו צפוי לעבור בקירוב דרך הראשית.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.:

בוחרים שתי נקודות על קו המגמה, רחוקות זו מזו:

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

יחידות: הציר האנכי ב־$\text{s}^2$ והאופקי חסר יחידות – יחידות השיפוע הן $\text{s}^2$.

מהרקע העיוני (בריבוע): $T^2=\dfrac{4\pi^2m}{k}\cdot\dfrac1n$, ולכן:

המסה המתנודדת היא כל מה שתלוי על הקפיצים: הטבעת והמשקולות ($64.0\,\text{g}$) והלוחית התחתונה ($18.0\,\text{g}$):

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב.

יחידות: $\dfrac{\text{kg}}{\text{s}^2}=\dfrac{\text{kg}\cdot\text{m/s}^2}{\text{m}}=\dfrac{\text{N}}{\text{m}}$.

בשיטה זו אין צורך בערך של $g$. נסמן ערך זה $k_2$ (לשאלה 13).

טעות נפוצה: להציב רק את מסת המשקולות ($64\,\text{g}$) ולשכוח את הלוחית התחתונה שמתנודדת יחד איתן.

מציבים את שני הערכים שקיבלתם בשאלות 6 ב' ו־12 ב'.

שימו לב: התוצאה תלויה במדידות שלכם. הערכים שלהלן הם ערכים לדוגמה בלבד, כדי להראות את דרך החישוב. (בדיוק מלא יותר: $k_1=\frac{0.820}{0.226}\approx 3.63\,\text{N/m}$, $k_2=\frac{3.237}{0.928}\approx 3.49\,\text{N/m}$):

חוות דעת (לדוגמה, לסטייה של כ־4%): הסטייה קטנה, ולכן שתי השיטות – הסטטית והדינמית – נותנות ערכים מתאימים זה לזה לקבוע הכוח של הקפיץ, ומאששות את הקשרים $k_T=nk$ ו־$T=2\pi\sqrt{\frac{m}{nk}}$.

- מסת הקפיצים הוזנחה בשיטה הדינמית: גם הקפיצים מתנודדים, ולכן המסה האפקטיבית גדולה מ־$82\,\text{g}$, זמן המחזור ארוך יותר, ו־$k_2$ המחושב יוצא קטן מהערך האמיתי – בהתאם לכך ש־$k_2<k_1$ בדוגמה.

- ערך $g$ בשיטה הסטטית ($10$ לעומת $9.8\,\text{m/s}^2$ משנה את $k_1$ בכ־2%).

•שגיאות קריאה בסרגל (כמה מילימטרים מתוך התארכויות קטנות של $4$–$6\,\text{cm}$ כש־$n$ גדול), ושגיאת זמן תגובה בהפעלת השעון.

אם התקבלה סטייה גדולה (עשרות אחוזים) – יש לחפש טעות: יחידות, מסה שהוצבה, או מדידת אורך כולל הלולאות.

לאחר ההתנגשות (בקצה המסילה) כל כדור נע במהירות אופקית ונופל מאותו גובה $h$ לרצפה.

- בציר האנכי כל כדור מתחיל ממהירות אנכית אפס ונופל נפילה חופשית מגובה $h$, ולכן זמן הנפילה זהה לכל הכדורים ולא תלוי במהירות האופקית:

- במישור האופקי אין כוח (התנגדות האוויר זניחה), ולכן המהירות האופקית קבועה וההעתק האופקי מנקודת ההתנגשות (ההיטל שלה על הרצפה) עד נקודת הנחיתה הוא:

מכיוון ש־$t$ זהה לכל הכדורים, וקטור ההעתק האופקי של כל כדור מקביל לווקטור מהירותו, וגודלו פרופורציוני לגודל המהירות באותו קבוע $t$. לכן אפשר לבדוק את שימור התנע על הנייר ישירות בעזרת ווקטורי ההעתק (מסה × העתק), בלי למדוד זמנים ומהירויות.

תנע של מערכת נשמר בציר מסוים כאשר שקול הכוחות החיצוניים בציר זה הוא אפס ($\Sigma F=\frac{\Delta p}{\Delta t}$).

- ציר $x$ (אופקי, בכיוון התנועה ההתחלתי) – התנע נשמר. במהלך הנפילה פועל על הכדורים רק כוח הכובד (התנגדות האוויר זניחה), שאין לו רכיב אופקי.

- ציר $y$ (אופקי, ניצב לכיוון התנועה ההתחלתי) – התנע נשמר, מאותה סיבה.

- ציר $z$ (אנכי) – התנע אינו נשמר. כוח הכובד $mg$ פועל כלפי מטה, ולכן המהירות האנכית של כל כדור גדלה מאפס ל־$gt$, והתנע האנכי גדל.

לכן משווים בניסוי רק את רכיבי התנע האופקיים – והם בדיוק מה שמיוצג על הנייר בווקטורי ההעתק.

בהתנגשות אלסטית לא מצחית בין שני כדורים בעלי מסה שווה, כשאחד מהם נייח – הכדורים מתרחקים בזווית של $90^\circ$ זה מזה.

נימוק: משימור התנע (מסות שוות) $\vec v_0=\vec v_1+\vec v_2$, ומשימור האנרגיה הקינטית $v_0^2=v_1^2+v_2^2$. העלאה בריבוע של המשוואה הווקטורית נותנת $v_0^2=v_1^2+v_2^2+2\vec v_1\cdot\vec v_2$, ולכן $\vec v_1\cdot\vec v_2=0$ – הווקטורים מאונכים.

בניסוי עם כדורי פלדה ההתנגשות כמעט אלסטית, ולכן מתקבלת זווית קרובה ל־$90^\circ$ (מעט פחות, בגלל איבוד אנרגיה ובגלל סיבוב הכדורים).

נימוק: בהתנגשות מצחית (כמעט אלסטית) של גוף קל בגוף כבד נייח, הגוף הקל נרתע לאחור. משימור התנע והאנרגיה, מהירות הגולה אחרי ההתנגשות היא

וכאשר $m_1<m_2$ היא שלילית – בכיוון ההפוך לתנועה ההתחלתית. הגולה חוזרת במעלה המסילה ואינה נופלת מקצה המסילה מגובה $h$ בתנועה אופקית קדימה, ולכן לא ניתן לסמן את נקודת הנחיתה שלה ולייצג את מהירותה במרחק נפילה אופקי. שיטת המדידה של הניסוי (סעיף א') אינה ישימה לגולה, ולא ניתן לבדוק את שימור התנע.

(לכן בניסוי מקפידים שהכדור המתנגש יהיה הכבד או שווה המסה לכדור הנייח.)

•הסוללה (כא"מ $\varepsilon$, התנגדות פנימית $r$), הנגד המשתנה $R$ והאמפרמטר מחוברים בטור בלולאה אחת – כך שהאמפרמטר מודד את הזרם $I$ שעובר בסוללה ובנגד.

- הוולטמטר מחובר במקביל להדקי הסוללה (בין הקוטב החיובי לקוטב השלילי) – כך שהוא מודד את מתח ההדקים $V$.

- (רצוי מפסק בטור, כדי לסגור את המעגל רק בזמן המדידה ולא לרוקן את הסוללה.)

שינוי ההתנגדות של הנגד המשתנה משנה את הזרם, ובכל מצב קוראים זוג ערכים $(I,\,V)$.

(הוולטמטר במקביל להדקים שקול כאן לוולטמטר במקביל לנגד המשתנה, כי המכשירים אידיאליים: על האמפרמטר אין מפל מתח.)

הנגד החיצוני $R$ וההתנגדות הפנימית $r$ מחוברים בטור; האמפרמטר האידיאלי חסר התנגדות, והוולטמטר האידיאלי אינו מוליך זרם. לפי חוק אוהם למעגל שלם:

מתח ההדקים הוא הכא"מ פחות מפל המתח על ההתנגדות הפנימית:

זו משוואת קו ישר יורד של $V$ (ציר אנכי) כפונקציה של $I$ (ציר אופקי).

סקיצה (איכותית):

- כא"מ הסוללה $\varepsilon$ – נקודת החיתוך של הקו עם ציר $V$ ($I=0$): כשאין זרם, $V=\varepsilon$.

- זרם הקצר – נקודת החיתוך של הקו עם ציר $I$ ($V=0$): $I_{\text{קצר}}=\dfrac{\varepsilon}{r}$ (בפועל מאריכים את הקו עד הציר – לא מקצרים את הסוללה).

- ההתנגדות הפנימית $r$ – מינוס השיפוע: $r=-\dfrac{\Delta V}{\Delta I}$, או $r=\dfrac{\varepsilon}{I_{\text{קצר}}}$.

הכא"מ $\varepsilon$ הוא האנרגיה שהסוללה מספקת לכל יחידת מטען, וההתנגדות הפנימית $r$ קבועה. חלק מהמתח "נופל" בתוך הסוללה עצמה, על ההתנגדות הפנימית – מפל מתח של $Ir$:

כשמקטינים את ההתנגדות החיצונית, הזרם $I$ גדל, ולכן גם מפל המתח הפנימי $Ir$ גדל – ונשאר פחות מתח על ההדקים. (במונחי אנרגיה: חלק גדל מהאנרגיה של כל מטען מתבזבז בתוך הסוללה.)