Fysik

Karakteristikker

16. april 2022 af SusanneRasussen - Niveau: B-niveau

Hvilken formel skal man bruge, hvis man skal bestemme resistansen ved det halve af driftsspændingen og effekten ved det halve af driftspændingen?

taaaak på forhånd :)

Brugbart svar (0)

Svar #1
17. april 2022 af ringstedLC

Resistansen er uafhængig af både U og I :

$\begin{align*} U=I\cdot R\Rightarrow R &= \frac{U}{I} \\ 0.5\,U=0.5\,I\cdot R\Rightarrow R &= \frac{0.5\,U}{0.5\,I} \end{align*}$

Resistansen er det konstante forhold mellem U og I.

$\begin{align*} U\cdot I &= P \\ 0.5\cdot U\cdot 0.5\cdot I &= 0.5^2\cdot P=0.25\cdot P \end{align*}$

Den halve spænding giver den halve strøm, og det giver kvarte effekt.

Svar #2
17. april 2022 af SusanneRasussen

Jeg forstår ikke rigtig den formel med effekten?

Brugbart svar (0)

Svar #3
18. april 2022 af ringstedLC

#2: Du kobler en kendt modstand (R = 6 Ω) på strømforsyningen i fysiklokalet.

Spændingen U justeres til 12 V. Strømmen I viser 2 A , (12 V = 2 A * 6 Ω).

Så justeres U ned til 6 V = 0.5 * 12 V. I viser nu 1 A = 0.5 * 2 A , (6 V = 1 A * 6 Ω).

Altså; "den halve spænding giver den halve strøm" (netop fordi R er konstant) og da produktet af U og I? er lig effekten P, bliver den det kvarte (½ * ½ = 1/4) af den oprindelige effekt.

Brugbart svar (0)

Svar #4
18. april 2022 af ringstedLC

#3 fortsat:

Hvis nu din modstand var en glødepære med data: "12 V, 24 W", så ville den lyse kraftigt op ved 12 V:

$\begin{align*} U\cdot I &= P \\ 12\,\textup{V}\cdot 2\,\textup{A} &= 24\,\textup{W} \\ 6\,\textup{V}\cdot 1\,\textup{A} &= 0.25\cdot 24\,\textup{W}=6\,\textup{W} \\ \end{align*}$

Mens den ved 6 V højest ville afgive et svagt rødligt skær. Pæren lyser nemlig ikke med det halve af spændingen, men kun med den kvarte effekt (ca.).

Omvendt; den dobbelte spænding giver den dobbelte strøm, og det giver en kvadrering af effekten:

$\begin{align*} 12\,\textup{V}\cdot 2\,\textup{A} &= 24\,\textup{W} \\ 2\cdot 12\,\textup{V}\cdot 2\cdot 2\,\textup{A} &= 2^2\cdot 24\,\textup{W}=96\,\textup{W} \\ \end{align*}$

Dét kan du ikke gøre med den pære, da den selvfølgelig "står af", inden de 24 V og 96 W nås.

Det der her sker, er at glødetråden når sit smeltepunkt og derved afbrydes. Resistansen ændres til nærmest uendeligt stor, hvorved strømmen i praksis går i nul.

Man kan også "afprøve" resistansen af en glødepære, når glasset er fjernet:

- Find en mindre glødepære på fx 12 V, 3 W.

- På med sikkerhedsbrillerne og spænd forsigtigt om glasset i en skruestik til det smadrer. Husk støvsugeren.

- Tilslut så pæren til 0 V og forøg spændingen ganske lidt indtil tråden brænder over.

- Aflæs spændingen til formentlig langt under de 12 V som data angiver.

Her sker der det, at metallet går så voldsomt i forbindelse med luftens ilt pga. temperaturstigningen. Glødetråden brænder over og resistansen ændres. Pærens indre blev suget tomt for luft, da glasset blev støbt. Derved undgåes iltningen, sålænge glasset er helt.

Igen; resistansen er konstant, meeen dog kun indenfor nogle parametre som temp., tryk o.a. Ændres disse, så ændres resistansen.

Skriv et svar til: Karakteristikker

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.