Sıcak Filaman nasıl oynanır
- Bir test seç ve kartta metali, direncini ve sıcaklıkları oku.
- R = R₀·(1 + α·(T − T₀)) kullan ya da T için çöz; ampul için V ÷ R akımlarını karşılaştır.
- Tahminini yaz ve Başlat'a bas. Bobin ısınır, ölçü aletleri izler ve filaman kızarır.
- Ölçü aletlerini ve grafiği turuncu tahmininle karşılaştır.
Sıcaklık arttıkça direnç artar
Bir metalde akımı, örgünün titreşen atomları arasında sürüklenen elektronlar taşır. Metali ısıtırsan atomlar daha güçlü titreşir, elektronlar daha sık çarpışır ve direnç artar. Makul bir aralıkta bu artış neredeyse bir doğrudur: R = R₀·(1 + α·(T − T₀)); burada α, R'nin her derecede ne kadarlık bir oranla arttığını söyler. Bakır için α derece başına yaklaşık %0,4'tür, bu yüzden 50 °C daha sıcak bir bobinin direnci yaklaşık %20 daha fazladır. Bir ampulün filamanı yaklaşık 2500 °C'de çalışır, bu yüzden direnci soğuktakinin yaklaşık on iki katıdır; soğukken açıldığında saniyenin ilk kesrinde akım sıçrar. Formülü ters çevirirsen metal bir termometreye dönüşür: 0 °C'de 100 Ω olan Pt100 platin sensör, laboratuvarlarda ve fabrikalarda sıcaklığı direncinden okumak için kullanılır.
Öğrenmeye odaklı bir model
Direnç, 20 °C'den bakır için α = 0,00393 /°C ve tungsten için α = 0,0045 /°C, 0 °C'den platin için α = 0,00385 /°C ile R = R₀·(1 + α·(T − T₀)) doğrusal modelini izler. Gerçek tungsten yüksek sıcaklıkta yukarı doğru kıvrılır, bu yüzden gerçek bir filamanın sıcaktaki direnci bu modeldekinden biraz daha büyüktür. Bobin 2 s boyunca düzgünce ısıtılır ve 1 s öyle kalır; gerçek bir ampul yaklaşık saniyenin onda birinde ısınır. Ölçü aletleri ve termometre idealdir ve ampul 230 V ile çalışır. %2 içindeki cevaplar doğrudur.