En reostat-dimmer: Kontinuerligt variabel modstand

1 · Forudsig

En reostat (variabel modstand) er koblet i serie med en lampe. Når du skubber reostaten mod højere modstand, stiger eller falder lampens strøm så?

• Strømmen stiger, når reostat-modstanden stiger.
• Strømmen falder, når reostat-modstanden stiger — mere samlet seriemodstand betyder mindre strøm.
• Strømmen afhænger ikke af reostat-indstillingen.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen dimmer, og tryk på Nulstil. Lampen er fast på 100 Ω; batteriet leverer 9 V.
2. Slå strømaflæsningen til på lampen.
3. Indstil reostatens modstand for hvert forsøg, og notér lampestrømmen.

3 · Saml data

Afbild strøm I (y-aksen) mod reostat-modstand R_rh (x-aksen) for dine tre forsøg.

4 · Analysér

1. Beregn for ét forsøg I = E/(R_lamp + R_rh) med E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Sammenlign med tabellen.
2. Reostaten og lampen er i serie, så det er samme sammenhæng som series-resistors — blot er én 'modstand' nu kontinuerligt indstillelig. Forklar, hvorfor det at skubbe reostaten jævnt dæmper eller styrker lampen.

5 · Udvid

1. I modsætning til en moderne LED-dimmer (der tænder og slukker effekten meget hurtigt) spilder en reostat-dimmer energi som varme i selve reostaten, præcis proportionalt med dens egen I²R. Forklar, hvorfor en gammeldags reostat-dimmer bliver varm.
2. Denne reostat kan indstilles hvor som helst fra 0 Ω til 100 Ω. Hvad er den størst mulige strøm (reostat på 0 Ω) og den mindst mulige strøm (reostat på maksimum)? Brug din formel til at kontrollere begge grænser.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark