Anahtarlamalı Lamba: Ampuldeki Güç Dağılımı
1 · Tahmin Et
9 V'luk bir pil, kapalı bir anahtar aracılığıyla bir ampulü yakar. Daha düşük dirençli bir ampulü değiştirirseniz, daha mı parlak yanıyor yoksa daha sönük mü oluyor?
- Daha düşük dirençli bir ampul daha sönük yanar.
- Daha düşük dirençli bir ampul daha fazla akım çeker ve daha fazla güç harcar; daha parlak yanar.
- Parlaklık ampulün direncine bağlı değildir.
2 · Kurulum
- Anahtarlı lamba ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Anahtar kapanmaya başlar, böylece 9 V pil lambayı yakar.
- Lambanın güç okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için lambanın direncini ayarlayın ve harcanan gücü kaydedin.
3 · Veri Toplayın
| Ampul direnci R (Ω) | Şu anki ben (A) | Güç kaybı P (W) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Üç denemeniz için P gücünü (y ekseni) 1/R'ye (x ekseni) göre çizin.
4 · Analiz et
- Bir deneme için, E = 9 V'yi kullanarak I = E/R'yi, ardından P = I²R'yi (veya eşdeğer olarak E²/R) hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Aynı gerilimda daha fazla akım çeken daha düşük dirençli bir ampulün neden daha fazla güç harcadığını açıklayın; gerçek bir ampulün parlaklığı güçle orantılıdır.
5 · Uzat
- 120 V'deki bir '100 W' ampulü 0.83 A civarında çekim yapar ve sıcakken yaklaşık 144 Ω direncine sahiptir. P = E²/R,'yi kullanarak, aynı gerilim için derecelendirilmiş 'daha yüksek watt'lı bir ampulün neden daha yüksek değil, DAHA DÜŞÜK dirence sahip olması gerektiğini açıklayın.
- Akkor filamanlar genellikle açıldığında, soğukken ve dirençleri en düşük olduğunda arızalanır. Güç ilişkinizi kullanarak, o anda akım (ve güç) dalgalanmasının neden en yüksek olduğunu açıklayın.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
Elektrik Gücü (I ve R'den)
Dirençli bir yükte ısı ve ışık olarak harcanan güç P = I²R'dir. Sabit gerilimda, daha düşük dirençli bir yük daha fazla akım çeker ve akımın karesine bağlı olduğundan güç daha da hızlı artar.