ดิมเมอร์รีโอสแตต ความต้านทานปรับได้ต่อเนื่อง

1 · ทำนาย

รีโอสแตต (ตัวต้านทานปรับได้) ต่ออนุกรมกับหลอดไฟ เมื่อเลื่อนรีโอสแตตไปทางความต้านทานสูงขึ้น กระแสของหลอดไฟจะเพิ่มหรือลด

• กระแสเพิ่มขึ้นเมื่อความต้านทานรีโอสแตตเพิ่ม
• กระแสลดลงเมื่อความต้านทานรีโอสแตตเพิ่ม — ความต้านทานอนุกรมรวมมากขึ้นยิ่งกระแสน้อยลง
• กระแสไม่ขึ้นกับค่าที่ตั้งของรีโอสแตต

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ dimmer แล้วกดรีเซ็ต หลอดไฟตายตัวที่ 100 Ω แบตเตอรี่จ่าย 9 V
2. เปิดค่าแสดงกระแสที่หลอดไฟ
3. ตั้งความต้านทานของรีโอสแตตในแต่ละรอบแล้วบันทึกกระแสของหลอดไฟ

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตกระแส I (แกน y) กับความต้านทานรีโอสแตต R_rh (แกน x) จากสามรอบการทดลอง

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ I = E/(R_lamp + R_rh) โดยใช้ E = 9 V, R_lamp = 100 Ω เทียบกับตาราง
2. รีโอสแตตต่ออนุกรมกับหลอดไฟ จึงเป็นความสัมพันธ์เดียวกับ series-resistors — เว้นแต่ตอนนี้ “ตัวต้านทาน” หนึ่งตัวปรับได้ต่อเนื่อง อธิบายว่าเหตุใดการเลื่อนรีโอสแตตอย่างราบรื่นจึงหรี่หรือสว่างหลอดไฟอย่างต่อเนื่อง

5 · ต่อยอด

1. ต่างจากดิมเมอร์ LED สมัยใหม่ (ที่สับพลังงานเปิด-ปิดเร็ว ๆ) ดิมเมอร์รีโอสแตตสูญเสียพลังงานเป็นความร้อนในตัวรีโอสแตตเอง ตามสัดส่วน I²R ของมันพอดี อธิบายว่าเหตุใดดิมเมอร์รีโอสแตตแบบเก่าจึงอุ่น
2. รีโอสแตตนี้ตั้งได้ตั้งแต่ 0 Ω ถึง 100 Ω กระแสสูงสุดที่เป็นไปได้ (รีโอสแตตที่ 0 Ω) และต่ำสุดที่เป็นไปได้ (รีโอสแตตสูงสุด) คือเท่าใด ใช้สูตรของคุณตรวจทั้งสองขีด

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง