சுவிட்ச் இணைக்கப்பட்ட விளக்கு: பல்பில் செலவழிக்கப்படும் திறன்

1 · கணிப்பு

ஒரு 9 V மின்கலம், மூடிய சுவிட்ச் வழியாக ஒரு பல்பை ஒளிரச் செய்கிறது. குறைந்த மின்தடை கொண்ட பல்பை மாற்றினால், அது பிரகாசமாகவா மங்கலாகவா ஒளிரும்?

2 · அமைப்பு

  1. சுவிட்ச்-விளக்கு முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். சுவிட்ச் மூடிய நிலையில் தொடங்குகிறது, எனவே 9 V மின்கலம் விளக்கை ஒளிரச் செய்கிறது.
  2. விளக்கில் உள்ள திறன் வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
  3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் விளக்கின் மின்தடையை அமைத்து செலவழிக்கப்படும் திறனைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

பல்ப் மின்தடை R (Ω)மின்னோட்டம் I (mA)செலவழிக்கப்பட்ட திறன் P (W)
50.00
100.00
150.00

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், 1/R (x-அச்சு) எதிராக திறன் P (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

  1. ஒரு முயற்சிக்கு, E = 9 V பயன்படுத்தி I = E/R கணக்கிட்டு, பின்னர் P = I²R (அல்லது சமமாக E²/R) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
  2. அதே மின்னழுத்தத்தில் அதிக மின்னோட்டத்தை இழுக்கும் குறைந்த-மின்தடை பல்பு, அதிக திறனை செலவழிப்பதில் முடிகிறது ஏன் என்று விளக்குங்கள் — உண்மையான பல்பில் ஒளிர்வு திறனுடன் அளவிடப்படுகிறது.

5 · நீட்டிப்பு

  1. 120 V-இல் உள்ள ஒரு '100 W' விளக்கு, சுமார் 0.83 A இழுத்து, சூடான நிலையில் சுமார் 144 Ω மின்தடை கொண்டிருக்கும். P = E²/R பயன்படுத்தி, அதே மின்னழுத்தத்திற்கு தரமிடப்பட்ட 'அதிக வாட்டேஜ்' பல்பு அதிக மின்தடை அல்ல, குறைந்த மின்தடை கொண்டிருக்க வேண்டும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
  2. வெப்ப ஒளிர்வு இழைகள் பெரும்பாலும் சுவிட்ச் போட்ட உடனேயே, அவை குளிர்ந்து மின்தடை மிகக் குறைவாக இருக்கும்போது தான் தோல்வியடைகின்றன. உங்கள் திறன் தொடர்பைப் பயன்படுத்தி, அந்த தருணத்தில் மின்னோட்ட (மற்றும் திறன்) அதிகரிப்பு மிக உயர்ந்திருப்பது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

மின் திறன் (I மற்றும் R-இலிருந்து)

ஒரு மின்தடை சுமையில் வெப்பம் மற்றும் ஒளியாக செலவழிக்கப்படும் திறன் P = I²R, இது நிலையான மின்னழுத்தத்தில் P = V²/R உடன் ஒன்றே. குறைந்த-மின்தடை சுமை அதிக மின்னோட்டத்தை இழுத்து அதிக திறனை செலவழிக்கிறது, ஆனால் மின்தடை மாறும்போது திறனும் மின்னோட்டமும் ஒரே காரணியால் அளவிடப்படுகின்றன — R-ஐ பாதியாக்கினால் இரண்டும் இரட்டிப்பாகும், திறன் நான்கு மடங்காகாது, ஏனெனில் I வளரும்போது R சுருங்கிக்கொண்டே இருக்கிறது.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

மின்சுற்றுகள்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்