Lampada con interruttore: dissipazione nella lampadina
1 · Prevedi
Una batteria da 9 V accende una lampadina tramite un interruttore chiuso. Con una lampadina a resistenza minore, brilla di più o di meno?
- Una lampadina a resistenza minore è più fioca.
- Meno resistenza, più corrente e più potenza dissipata: brilla di più.
- La luminosità non dipende dalla resistenza.
2 · Configurazione
- Apri il preset lampada con interruttore e premi Reimposta. L'interruttore parte chiuso: la batteria da 9 V accende la lampada.
- Attiva la lettura di potenza sulla lampada.
- Imposta la resistenza della lampada per ogni prova e registra la potenza dissipata.
3 · Raccogli dati
| Resistenza lampada R (Ω) | Corrente I (A) | Potenza dissipata P (W) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Traccia P (asse y) contro 1/R (asse x) per le tre prove.
4 · Analizza
- Per una prova, calcola I = E/R usando E = 9 V, poi P = I²R (o equivalentemente E²/R). Confronta con la tabella.
- Spiega perché una lampadina a resistenza minore, che a pari tensione assorbe più corrente, finisce per dissipare più potenza — la luminosità reale scala con la potenza.
5 · Estendi
- Una lampadina da «100 W» a 120 V assorbe circa 0.83 A e ha una resistenza di circa 144 Ω quando calda. Usando P = E²/R, spiega perché una lampadina da «wattaggio maggiore» tarata per la stessa tensione deve avere resistenza MINORE, non maggiore.
- I filamenti a incandescenza spesso si bruciano proprio all'accensione, quando sono freddi e la resistenza è minima. Con la tua relazione di potenza, spiega perché il picco di corrente (e potenza) è massimo in quel momento.
La fisica dietro questo esperimento
Potenza elettrica (da I e R)
La potenza dissipata come calore e luce in un carico resistivo è P = I²R. A tensione fissa, un carico a resistenza minore assorbe più corrente, e la potenza cresce ancora più in fretta poiché dipende dal quadrato della corrente.