Žárovka s vypínačem: disipace výkonu v žárovce

1 · Predikuj

Baterie 9 V rozsvítí žárovku přes zavřený vypínač. Když vložíš žárovku s nižším odporem, svítí jasněji, nebo tlumeněji?

• Žárovka s nižším odporem svítí tlumeněji.
• Žárovka s nižším odporem odebírá víc proudu a disipuje víc výkonu — svítí jasněji.
• Jas na odporu žárovky nezávisí.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu switched-lamp a stiskni Resetovat. Vypínač začíná zavřený, takže baterie 9 V rozsvítí lampu.
2. Zapni odečet výkonu na lampě.
3. Nastav odpor lampy pro každý pokus a zapiš disipovaný výkon.

3 · Sbírej data

Vynes výkon P (osa y) proti 1/R (osa x) pro své tři pokusy.

4 · Analyzuj

1. Pro jeden pokus spočti I = E/R s E = 9 V, pak P = I²R (nebo ekvivalentně E²/R). Porovnej s tabulkou.
2. Vysvětli, proč žárovka s nižším odporem, která odebírá víc proudu při stejném napětí, disipuje víc výkonu — jas skutečné žárovky roste s výkonem.

5 · Rozšiř

1. Žárovka „100 W“ na 120 V odebírá asi 0.83 A a má za tepla odpor asi 144 Ω. Pomocí P = E²/R vysvětli, proč žárovka s „vyšším wattáží“ na stejné napětí musí mít NIŽŠÍ odpor, ne vyšší.
2. Vláknům žárovek často selžou právě při zapnutí, když jsou studená a jejich odpor je nejnižší. Pomocí svého vztahu výkonu vysvětli, proč náraz proudu (a výkonu) je v ten okamžik nejvyšší.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky