Een lamp met schakelaar: vermogensdissipatie in een gloeilamp

1 · Voorspel

Een batterij van 9 V laat via een gesloten schakelaar een gloeilamp branden. Als je een gloeilamp met lagere weerstand plaatst, brandt hij dan feller of zwakker?

• Een gloeilamp met lagere weerstand brandt zwakker.
• Een gloeilamp met lagere weerstand trekt meer stroom en dissipeert meer vermogen — hij brandt feller.
• Helderheid hangt niet af van de weerstand van de gloeilamp.

2 · Opstelling

1. Open de voorinstelling switched-lamp en druk op Herstel. De schakelaar start gesloten, dus de batterij van 9 V laat de lamp branden.
2. Zet de vermogensaflezing op de lamp aan.
3. Stel voor elke meting de weerstand van de lamp in en noteer het gedissipeerde vermogen.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen het vermogen P (y-as) uit tegen 1/R (x-as).

4 · Analyseer

1. Reken voor één meting I = E/R uit met E = 9 V en daarna P = I²R (of equivalent E²/R). Vergelijk met de tabel.
2. Leg uit waarom een gloeilamp met lagere weerstand, die bij dezelfde spanning meer stroom trekt, uiteindelijk meer vermogen dissipeert — helderheid schaalt bij een echte gloeilamp met het vermogen.

5 · Verdiep

1. Een gloeilamp van '100 W' op 120 V trekt ongeveer 0,83 A en heeft heet een weerstand van ongeveer 144 Ω. Leg met P = E²/R uit waarom een gloeilamp met 'hoger vermogen' met dezelfde nominale spanning een LAGERE weerstand moet hebben, niet hoger.
2. Gloeidraden bezwijken vaak juist bij het inschakelen, als ze koud zijn en hun weerstand het laagst is. Leg met jouw vermogensrelatie uit waarom de stroom- (en vermogens)piek op dat moment het hoogst is.

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde