Slik spiller du Het glødetråd
- Velg en test og les metallet, resistansen og temperaturene på kortet.
- Bruk R = R₀·(1 + α·(T − T₀)), eller løs den for T; for lampen sammenligner du strømmene V ÷ R.
- Skriv inn spådommen din og trykk på Start. Spolen varmes opp, målerne følger med og tråden gløder.
- Sammenlign målerne og grafen med den oransje spådommen din.
Resistansen stiger med temperaturen
I et metall bæres strømmen av elektroner som driver mellom de vibrerende atomene i gitteret. Varm opp metallet, så vibrerer atomene kraftigere, elektronene støter oftere borti dem, og resistansen stiger. Over et moderat område er økningen nesten en rett linje: R = R₀·(1 + α·(T − T₀)), der α sier hvor stor brøkdel R øker med per grad. For kobber er α omtrent 0,4 % per grad, så en spole som er 50 °C varmere har omtrent 20 % mer resistans. En lampetråd arbeider ved omtrent 2500 °C og har derfor omtrent tolv ganger sin kalde resistans; slått på kald trekker den et strømstøt i det første brøkdelen av et sekund. Snu formelen, og et metall blir et termometer: en platinasensor Pt100, 100 Ω ved 0 °C, brukes i laboratorier og fabrikker til å lese temperaturer ut fra resistansen.
En avgrenset læringsmodell
Resistansen følger den lineære modellen R = R₀·(1 + α·(T − T₀)) med α = 0,00393 /°C for kobber og α = 0,0045 /°C for wolfram fra 20 °C, og α = 0,00385 /°C for platina fra 0 °C. Ekte wolfram krummer oppover ved høy temperatur, så den varme resistansen til en ekte glødetråd er noe høyere enn i denne modellen. Spolen varmes jevnt opp over 2 s og holdes i 1 s; en ekte lampe varmes opp på omtrent et tidels sekund. Målerne og termometeret er ideelle, og lampen går på 230 V. Svar innenfor 2 % er riktige.