Een reostaatdimmer: continu variabele weerstand

1 · Voorspel

Een reostaat (variabele weerstand) staat in serie met een lamp. Als je de reostaat naar hogere weerstand schuift, stijgt of daalt de stroom door de lamp dan?

• De stroom stijgt naarmate de reostaatweerstand stijgt.
• De stroom daalt naarmate de reostaatweerstand stijgt — meer totale serieweerstand betekent minder stroom.
• De stroom hangt niet af van de reostaatstand.

2 · Opstelling

1. Open de voorinstelling dimmer en druk op Herstel. De lamp staat vast op 100 Ω; de batterij levert 9 V.
2. Zet de stroomaflezing op de lamp aan.
3. Stel voor elke meting de weerstand van de reostaat in en noteer de lampstroom.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen de stroom I (y-as) uit tegen de reostaatweerstand R_rh (x-as).

4 · Analyseer

1. Reken voor één meting I = E/(R_lamp + R_rh) uit met E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Vergelijk met de tabel.
2. De reostaat en de lamp staan in serie, dus dit is hetzelfde verband als bij series-resistors — behalve dat nu één 'weerstand' continu instelbaar is. Leg uit waarom het schuiven van de reostaat de lamp geleidelijk dimt of feller maakt.

5 · Verdiep

1. Anders dan een moderne LED-dimmer (die het vermogen snel aan en uit schakelt) verspilt een reostaatdimmer energie als warmte in de reostaat zelf, exact evenredig met zijn eigen I²R. Leg uit waarom een ouderwetse reostaatdimmer warm wordt.
2. Deze reostaat kan overal tussen 0 Ω en 100 Ω worden ingesteld. Wat is de maximaal mogelijke stroom (reostaat op 0 Ω) en de minimaal mogelijke stroom (reostaat op maximum)? Controleer beide grenzen met je formule.

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde