ЗАДУВАНИЕ ЛАМПОЧКИ

Этот забавный опыт основан на зависимости величины электрического сопротивления металлического проводника от его температуры. Зависимость эта линейная. Поэтому, если такой проводник подключить к источнику постоянной ЭДС, то сила тока, протекающего через проводник, будет тем больше, чем меньше его температура.

Демонстрационная установка (рис. 35) представляет собой цепь из двух последовательно соединенных ламп, питаемых от регулируемого источника постоянной или переменной ЭДС 8-15 вольт. В качестве такового можно использовать регулируемый источник постоянного напряжения или лабораторный автотрансформатор. Одна из этих ламп представляет собой миниатюрную лампочку накаливания, использовавшуюся до эры светодиодов в карманных фонариках и рассчитанную на номинальное напряжение 2,5 В. Вторая лампа - также лампа накаливания; она рассчитана на включение в промышленно-бытовую электросеть напряжением 220 В и имеет номинальную мощность 100 Вт. Следует упомянуть, что конструкция современных ламп накаливания - одна из множества коммерчески успешных разработок известного американского изобретателя Томаса Эдисона.

У более мощной лампы аккуратно удален стеклянный баллон, поэтому ее спираль открыта и доступна. Обе лампы

вкручены в патроны, смонтированные на панели демонстрационной установки. Чтобы предотвратить случайную порчу хрупкой спирали вскрытой лампы во время хранения или при транспортировке прибора, предусмотрен съемный защитный колпак (стеклянная банка). Для наглядности на передней панели установки изображена ее электрическая схема.

При подаче на установку электропитания напряжением 6-10 В маленькая лампочка должна светить тускло. Спираль мощной лампы при этом не светит, так как напряжение на ней много меньше номинального для этой лампы значения 220 В. Однако, поскольку по этой спирали ток, хоть и незначительный, но все же течет, то она разогрета.

С расстояния 30-40 см дуют на установку. Это приводит к тому, что маленькая лампочка при обдувании установки светит заметно ярче. С прекращением обдувания ее свечение вновь становится тусклым.

Объяснение эффекта следующее. Оголенная спираль при ее обдувании остывает. Уменьшение же температуры спирали приводит к соответствующему уменьшению ее электрического сопротивления, что, в соответствии с законом Ома, обуславливает увеличение силы тока в цепи. Возрастание же тока в цепи приводит по закону Джоуля-Ленца к увеличению рассеиваемой в ней тепловой мощности. На относительно мощной оголенной спирали это увеличение сказывается незначительно, а вот на малой, слаботочной лампочке - существенно, что приводит к увеличению яркости ее свечения.

Затем можно продемонстрировать обратный эффект - снижение яркости свечения лампочки вследствие нагрева оголенной спирали. Для этого на источнике устанавливают такое выходное напряжение, при котором лампочка светит достаточно ярко. Затем под спираль большой лампы подводят язычок пламени горящей спички или зажигалки. Спираль от пламени нагревается, ее сопротивление возрастает, ток в цепи уменьшается, и маленькая лампочка светит заметно тусклее.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >