Dimmer cu reostat: rezistență variabilă continuu
1 · Prezice
Un reostat (rezistor variabil) este legat în serie cu o lampă. Pe măsură ce glisezi reostatul spre rezistență mai mare, curentul lămpii urcă sau coboară?
- Curentul urcă pe măsură ce rezistența reostatului urcă.
- Curentul coboară pe măsură ce rezistența reostatului urcă — mai multă rezistență serie înseamnă mai puțin curent.
- Curentul nu depinde de setarea reostatului.
2 · Montaj
- Deschide presetarea dimmer și apasă Resetează. Lampa este fixă la 100 Ω; bateria furnizează 9 V.
- Activează citirea curentului pe lampă.
- Setează rezistența reostatului pentru fiecare încercare și înregistrează curentul lămpii.
3 · Colectează date
| Rezistența reostatului R_rh (Ω) | Curentul lămpii I (A) |
|---|---|
| 0.00 | |
| 50.00 | |
| 100.00 |
Plotează curentul I (axa y) în funcție de rezistența reostatului R_rh (axa x) pentru cele trei încercări.
4 · Analizează
- Pentru o încercare, calculează I = E/(R_lamp + R_rh) folosind E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Compară cu tabelul.
- Reostatul și lampa sunt în serie, deci aceasta este aceeași relație ca la series-resistors — doar că acum un „rezistor” este reglabil continuu. Explică de ce glisarea reostatului întunecă sau luminează lampa lin.
5 · Extinde
- Spre deosebire de un dimmer LED modern (care comută puterea rapid on/off), un dimmer cu reostat irosește energie ca căldură în reostatul însuși, exact proporțional cu propriul lui I²R. Explică de ce un dimmer cu reostat vechi se încălzește.
- Acest reostat poate fi setat oriunde între 0 Ω și 100 Ω. Care este curentul maxim posibil (reostat la 0 Ω) și curentul minim posibil (reostat la maxim)? Folosește formula ta pentru a verifica ambele limite.
Fizica din spatele acestui experiment
Reostatul ca rezistență serie
Un reostat acționează ca un rezistor serie reglabil: I = E/(R_lamp + R_rh). Glisarea lui spre rezistență mai mare reduce continuu curentul, întunecând lampa lin, în loc să o comute complet aprins/stins.
Circuite
- Legea lui Ohm: curent, tensiune și rezistență
- Rezistoare în serie: rezistențele se adună
- Rezistoare în paralel: curentul se împarte
- O lampă cu întrerupător: disiparea puterii într-un bec
- Baterii în serie: EMF-urile se adună
- Instrumente ideale: ampermetrele și voltmetrele nu deranjează circuitul
- Becuri în serie: curent partajat, becuri mai slabe
- Becuri în paralel: tensiune partajată, luminozitate maximă
- Scurtcircuitarea unui bec: ce se întâmplă când îl ocolești
- Plasarea corectă a instrumentelor: ampermetru în serie, voltmetru în paralel
- Instrumente inversate: o greșeală comună de conectare
- Încărcarea RC: abordarea exponențială a unui condensator