Naka-switch na Ilaw: Power Dissipation sa Bumbilya
1 · Humula
Ang 9 V na baterya ay bumubuhay ng bumbilya sa saradong switch. Kung palitan mo ng bumbilyang mas mababang resistance, mas maliwanag o mas dim ba ito?
- Mas dim ang bumbilyang mas mababang resistance.
- Mas mababang-resistance na bumbilya ay mas maraming kuryente at mas maraming power — mas maliwanag.
- Hindi nakadepende sa resistance ng bumbilya ang liwanag.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang switched-lamp preset at pindutin ang I-reset. Sarado ang simula ng switch, kaya bubuhayin ng 9 V na baterya ang ilaw.
- I-enable ang power readout sa ilaw.
- Itakda ang resistance ng ilaw sa bawat trial at itala ang nadissipate na power.
3 · Mangulekta ng Data
| Resistance ng bumbilya R (Ω) | Kuryente I (mA) | Nadissipate na power P (W) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
I-plot ang power P (y-axis) laban sa 1/R (x-axis) para sa tatlong trial.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang I = E/R gamit ang E = 9 V, tapos ang P = I²R (o katumbas na E²/R). Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit ang bumbilyang mas mababang resistance, na humihigop ng mas maraming kuryente sa parehong boltahe, humihingi ng mas maraming power — sumusunod sa power ang liwanag ng tunay na bumbilya.
5 · Palawakin
- Kumakain ang '100 W' na bumbilya sa 120 V ng mga 0.83 A at may resistance na mga 144 Ω kapag mainit. Gamit ang P = E²/R, ipaliwanag kung bakit ang bumbilyang 'mas mataas na wattage' na rated sa parehong boltahe ay dapat mas mababang resistance, hindi mas mataas.
- Kadalasang sumasabog ang filament mismo sa pag-on, kapag malamig ito at pinakamababa ang resistance. Gamit ang power relationship mo, ipaliwanag kung bakit pinakamataas ang surge ng kuryente (at power) sa mismong saglit na iyon.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Electrical Power (mula sa I at R)
Ang power na nadissipate bilang init at liwanag sa resistive na load ay P = I²R, na sa nakatakdang boltahe ay kapareho ng P = V²/R. Ang mas mababang load ay humihigop ng mas maraming kuryente at nagdissipate ng mas maraming power, ngunit pareho lang ang factor ng pag-scale ng power at kuryente kapag nagbabago ang resistance — paghatiin ang R sa kalahati at dadoble ang pareho, hindi magiging apat na beses ang power, dahil ang R mismo ay lumiliit kahit lumalaki ang I.
Mga Sirkit
- Batas ni Ohm: Kuryente, Boltahe, at Resistance
- Mga Resistor sa Series: Nadadagdagan ang Resistance
- Mga Resistor sa Parallel: Nahahati ang Kuryente
- Mga Baterya sa Series: Nadadagdagan ang EMF
- Mga Ideal na Meter: Hindi Ginugulo ng Ammeter at Voltmeter ang Circuit
- Mga Ilaw sa Series: Shared na Kuryente, Dim na Ilaw
- Mga Ilaw sa Parallel: Parehong Boltahe, Buong Liwanag
- Pag-short sa Bumbilya: Ano ang Nangyayari Kapag Nilaktawan Mo Ito
- Rheostat Dimmer: Tuloy-tuloy na Nababagong Resistance
- Tamang Pagkakalagay ng Meter: Ammeter sa Series, Voltmeter sa Parallel
- Naligaw na Mga Meter: Karaniwang Pagkakamali sa Wiring
- RC Charging: Exponential na Paglapit ng Capacitor