Нелинейное сопротивление

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Калькулятор (или карандаш и бумага для арифметики).
• аккумулятор на 6 В
• Низковольтная лампа накаливания (каталог Radio Shack № 272-1130 или аналог)

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , Том 1, глава 2:«Закон Ома»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Использование вольтметра
• Использование амперметра
• Использование омметра
• Использование закона Ома
• Осознание того, что некоторые сопротивления нестабильны!
• Научный метод

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Измерьте сопротивление лампы мультиметром. Такое сопротивление обусловлено тонкой металлической «нитью» внутри лампы.

У него значительно большее сопротивление, чем у перемычки, но меньше, чем у любого из резисторов из последнего эксперимента. Запишите это значение сопротивления для использования в будущем. Постройте схему с одной батареей и одной лампой.

Установите мультиметр на соответствующий диапазон напряжения и измерьте напряжение на лампе, когда она находится под напряжением (горит). Запишите это значение напряжения вместе с ранее измеренным значением сопротивления.

Установите мультиметр на самый высокий доступный диапазон тока. Разорвите цепь и подключите амперметр в пределах этого разрыва, чтобы он стал частью цепи последовательно с батареей и лампой.

Выберите лучший диапазон тока:тот, который дает самые сильные показания измерителя без выхода за пределы диапазона. Если ваш мультиметр автоматически устанавливает диапазоны, вам, конечно, не нужно беспокоиться о диапазонах настройки.

Запишите это значение тока вместе с ранее записанными значениями сопротивления и напряжения. Взяв измеренные значения напряжения и сопротивления, используйте уравнение закона Ома для расчета тока цепи. Сравните это вычисленное значение с измеренным значением для тока цепи:

Вы должны обнаружить заметную разницу между измеренным и рассчитанным током:расчетное значение много больше. Почему это? Чтобы было интереснее, попробуйте еще раз измерить сопротивление лампы, на этот раз используя измеритель другой модели.

Вам нужно будет отключить лампу от цепи батареи, чтобы получить показания сопротивления, потому что напряжения за пределами измерителя мешают измерению сопротивления. Это общее правило, о котором следует помнить:измеряйте сопротивление только на обесточенном компонент!

Используя другой омметр, лампа, вероятно, зарегистрирует другое значение сопротивления. Обычно аналоговые измерители показывают более высокое сопротивление лампы, чем цифровые.

Это поведение сильно отличается от поведения резисторов в последнем эксперименте. Почему? Какие факторы могут повлиять на сопротивление нити накала лампы и чем эти факторы могут отличаться в зависимости от условий, в которых он включен и когда не горит, или между измерениями сопротивления, выполненными с помощью различных типов измерителей?

Эта задача - хороший пример применения научных методов. Как только вы подумали о возможной причине изменения сопротивления лампы между включенным и не зажженным состояниями, попробуйте воспроизвести это, вызванное другими способами.

Например, если вы считаете, что сопротивление лампы может измениться, когда она подвергается воздействию света (собственного света, когда горит), и что это объясняет разницу между измеренным и расчетным токами цепи, попробуйте подвергнуть лампу воздействию внешнего источника света. при измерении его сопротивления. Если вы измеряете существенное изменение сопротивления в результате воздействия света, ваша гипотеза имеет некоторые доказательства.

В противном случае ваша гипотеза была опровергнута, и за изменение тока в цепи должна быть ответственна другая причина.