دیمر رئوستی: مقاومت پیوستهٔ متغیر

1 · پیش‌بینی

رئوستی (مقاومت متغیر) با لامپی سری بسته شده. وقتی رئوست را به سمت مقاومت بالاتر می‌کشید، جریان لامپ بالا می‌رود یا پایین؟

2 · آماده‌سازی

  1. پیش‌تنظیم دیمر را باز کنید و Reset بزنید. لامپ ثابت روی 100 Ω است؛ باتری 9 V می‌دهد.
  2. قرائت جریان را روی لامپ فعال کنید.
  3. مقاومت رئوست را برای هر آزمایش تنظیم کنید و جریان لامپ را ثبت کنید.

3 · گردآوری داده

مقاومت رئوست R_rh (Ω)جریان لامپ I (mA)
0.00
50.00
100.00

برای سه آزمایش، جریان I (محور y) را بر حسب مقاومت رئوست R_rh (محور x) رسم کنید.

4 · تحلیل

  1. برای یک آزمایش، I = E/(R_lamp + R_rh) را با E = 9 V و R_lamp = 100 Ω حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
  2. رئوست و لامپ سری‌اند، پس همین رابطهٔ مقاومت‌های سری است — جز آنکه یک «مقاومت» پیوسته قابل تنظیم است. توضیح دهید چرا کشیدن نرم لغزندهٔ رئوست، لامپ را نرم کم‌نور یا روشن می‌کند.

5 · گسترش

  1. برخلاف دیمر مدرن LED (که برق را تند تند روشن و خاموش می‌کند)، دیمر رئوستی انرژی را دقیقاً متناسب با I²R خودش در رئوست به گرما می‌ریزد. توضیح دهید چرا دیمر رئوستی قدیمی گرم می‌شود.
  2. این رئوست را می‌شود از 0 Ω تا 100 Ω تنظیم کرد. بیشینهٔ ممکن جریان (رئوست روی 0 Ω) و کمینهٔ ممکن (رئوست روی بیشینه) چند است؟ هر دو حد را با فرمولتان بررسی کنید.

فیزیک پشت این آزمایش

رئوست به‌عنوان مقاومت سری

رئوستات مانند مقاومت سری قابل تنظیم عمل می‌کند: I = E/(R_lamp + R_rh). کشیدن آن به سمت مقاومت بالاتر پیوسته جریان را کم می‌کند و لامپ را به‌نرمی کم‌نور می‌کند، نه خاموش/روشن کامل.

← بازگشت به آزمایش

مدارها

138 برگهٔ کار چاپی فیزیک رایگان