En rheostat-dimmer: kontinuerlig variabel motstand

1 · Prediker

En rheostat (variabel motstand) er koblet i serie med en lampe. Etter hvert som du skyver rheostaten mot høyere motstand, stiger eller synker lampens strøm?

• Strømmen stiger etter hvert som rheostatmotstanden stiger.
• Strømmen synker etter hvert som rheostatmotstanden stiger — mer total seriemotstand betyr mindre strøm.
• Strømmen avhenger ikke av rheostatinnstillingen.

2 · Oppsett

1. Åpne dimmer-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Lampen er fast ved 100 Ω; batteriet leverer 9 V.
2. Aktiver strømavlesningen på lampen.
3. Sett rheostatens motstand for hvert forsøk og registrer lampestrømmen.

3 · Samle inn data

Plott strøm I (y-akse) mot rheostatmotstand R_rh (x-akse) for dine tre forsøk.

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn I = E/(R_lamp + R_rh) med E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Sammenlign med tabellen.
2. Rheostaten og lampen er i serie, så dette er samme sammenheng som serie-motstander — bortsett fra at én «motstand» nå er kontinuerlig justerbar. Forklar hvorfor å skyve rheostaten jevnt demmer eller lyser lampen.

5 · Utvid

1. I motsetning til en moderne LED-dimmer (som svitsjer effekt raskt av og på), sløser en rheostat-dimmer energi som varme i rheostaten selv, nøyaktig proporsjonal med dens egen I²R. Forklar hvorfor en gammeldags rheostat-dimmer blir varm.
2. Denne rheostaten kan settes hvor som helst fra 0 Ω til 100 Ω. Hva er maksimal mulig strøm (rheostat ved 0 Ω) og minimal mulig strøm (rheostat ved maksimum)? Bruk formelen din til å sjekke begge grensene.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark