Stmívač s reostatem: spojitě proměnný odpor

1 · Predikuj

Reostat (proměnný rezistor) je zapojen v sérii s lampou. Když posuneš jezdec reostatu k vyššímu odporu, proud lampy stoupá, nebo klesá?

• Proud stoupá, jak odpor reostatu roste.
• Proud klesá, jak odpor reostatu roste — víc celkového sériového odporu znamená méně proudu.
• Proud na nastavení reostatu nezávisí.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu dimmer a stiskni Resetovat. Lampa je pevně na 100 Ω; baterie dodává 9 V.
2. Zapni odečet proudu na lampě.
3. Nastav odpor reostatu pro každý pokus a zapiš proud lampy.

3 · Sbírej data

Vynes proud I (osa y) proti odporu reostatu R_rh (osa x) pro své tři pokusy.

4 · Analyzuj

1. Pro jeden pokus spočti I = E/(R_lamp + R_rh) s E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Porovnej s tabulkou.
2. Reostat a lampa jsou v sérii, takže jde o týž vztah jako series-resistors — jen jeden „rezistor“ je teď spojitě nastavitelný. Vysvětli, proč posouvání jezdce reostatu lampu plynule stmívá a rozsvěcí.

5 · Rozšiř

1. Na rozdíl od moderního LED stmívače (který výkon rychle zapíná a vypíná) reostatový stmívač mrhá energii jako teplem v samotném reostatu, přesně úměrně jeho vlastnímu I²R. Vysvětli, proč staromódní reostatový stmívač se zahřívá.
2. Tento reostat lze nastavit kdekoli od 0 Ω do 100 Ω. Jaký je maximální možný proud (reostat na 0 Ω) a minimální možný proud (reostat na maximu)? Použij svůj vzorec a zkontroluj oba limity.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky