En reostatdimmer: Kontinuerligt variabel resistans

1 · Förutsäg

En reostat (variabel resistor) är kopplad i serie med en lampa. När du skjuter reostaten mot högre resistans, stiger eller sjunker lampans ström?

2 · Uppbyggnad

  1. Öppna förinställningen Dimmer och tryck på Återställ. Lampan är fast på 100 Ω; batteriet ger 9 V.
  2. Aktivera strömavläsningen på lampan.
  3. Ställ in reostatens resistans för varje försök och notera lampströmmen.

3 · Samla data

Reostatresistans R_rh (Ω)Lampström I (A)
0.00
50.00
100.00

Rita strömmen I (y-axeln) mot reostatresistansen R_rh (x-axeln) för dina tre försök.

4 · Analysera

  1. Beräkna för ett försök I = E/(R_lamp + R_rh) med E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Jämför med tabellen.
  2. Reostaten och lampan är i serie, så detta är samma samband som i Serieresistorer — förutom att en 'resistor' nu är steglöst justerbar. Förklara varför reostaten mjukt kan dimra lampan eller öka dess ljus.

5 · Utvidga

  1. Till skillnad från en modern LED-dimmer (som slår strömmen av och på snabbt) slösar en reostatdimmer energi som värme i själva reostaten, exakt proportionerligt mot dess egen I²R. Förklara varför en gammaldags reostatdimmer blir varm.
  2. Denna reostat kan ställas in var som helst från 0 Ω till 100 Ω. Vad är den största möjliga strömmen (reostaten på 0 Ω) och den minsta möjliga strömmen (reostaten på maximum)? Använd din formel för att kontrollera båda gränserna.

Fysiken bakom det här experimentet

Reostaten som serieresistans

En reostat fungerar som en justerbar serieresistor: I = E/(R_lamp + R_rh). Att skjuta den mot högre resistans minskar strömmen kontinuerligt och dimrar lampan mjukt i stället för att slå den helt av eller på.

← Tillbaka till experimentet

Kretsar

138 gratis utskrivbara labblad i fysik