एक स्विच्ड लैंप: एक बल्ब में बिजली अपव्यय

1 · भविष्यवाणी

एक 9 V बैटरी एक बंद स्विच के माध्यम से एक बल्ब जलाती है। यदि आप कम प्रतिरोध वाले बल्ब को बदलते हैं, तो क्या यह अधिक चमकीला या मंद चमकता है?

lower-resistance बल्ब मंद चमकता है।
lower-resistance बल्ब अधिक करंट खींचता है और अधिक शक्ति का क्षय करता है - यह अधिक चमकीला होता है।
चमक बल्ब के प्रतिरोध पर निर्भर नहीं करती।

2 · सेट अप

switched-lamp प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। स्विच बंद होने लगता है, इसलिए 9 V बैटरी लैंप जलाती है।
लैंप पर पावर रीडआउट सक्षम करें।
प्रत्येक परीक्षण के लिए लैंप का प्रतिरोध सेट करें और व्यय हुई शक्ति को रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

बल्ब प्रतिरोध आर (Ω)	वर्तमान I (A)	शक्ति नष्ट हो गई पी (W)
50.00
100.00
150.00

अपने तीन परीक्षणों के लिए 1 /R (x-अक्ष) के विरुद्ध पावर P (y-अक्ष) प्लॉट करें।

4 · विश्लेषण करें

एक परीक्षण के लिए, E = 9 V का उपयोग करके I = E/R की गणना करें, फिर P = I²R (या समकक्ष E²/R). तालिका से तुलना करें।
बताएं कि क्यों एक lower-resistance बल्ब, जो एक ही वोल्टेज पर अधिक करंट खींचता है, अधिक शक्ति का क्षय करता है - एक वास्तविक बल्ब में चमक शक्ति के साथ मापी जाती है।

5 · विस्तार

120 V पर एक '100 W' प्रकाश बल्ब लगभग 0.83 A खींचता है और गर्म होने पर इसका प्रतिरोध लगभग 144 Ω होता है। P = E²/R, का उपयोग करके समझाएं कि समान वोल्टेज के लिए रेटेड 'उच्च वाट क्षमता' वाले बल्ब का प्रतिरोध कम क्यों होना चाहिए, अधिक नहीं।
गरमागरम फिलामेंट्स अक्सर चालू होने पर, जब वे ठंडे होते हैं और उनका प्रतिरोध सबसे कम होता है, ठीक से विफल हो जाते हैं। अपने शक्ति संबंध का उपयोग करते हुए बताएं कि उस समय धारा (और शक्ति) की वृद्धि सबसे अधिक क्यों होती है।

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

विद्युत शक्ति (I और R से)

प्रतिरोधक भार में गर्मी और प्रकाश के रूप में नष्ट होने वाली शक्ति P = I²R. है। निश्चित वोल्टेज पर, lower-resistance लोड अधिक धारा खींचता है, और शक्ति और भी तेजी से बढ़ती है क्योंकि यह धारा के वर्ग पर निर्भर करती है।

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