簡単実験例を紹介します。

                                              

                     生徒全員がきちんと体験できる物を集めますが、単に「体験重視」するだけではなく

                     それなりの『定量実験』としても 耐えられるようにしていきます。

 

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 電球の電流ー電圧特性 その2

  2010.9.28

   

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普通科での授業はもう少しきちんとした実験をするのですが,専門科の場合には細かいことより電気に慣れるための実験も必要になります。例によって間に合わせの器具で,とりあえず実験してしまうというやり方です。

この装置は,校舎の耐震工事の引越し準備をしているとき,保管場所を移動するついでに動作チェックがてら使いやすいようにと,「 台座 」 と 「スイッチ 」 などをつけてしまうことにしました。 それなら,さらについでに ということで 電球ソケットもつけてしまい,他の実験のときはソケットにコンセントアダプターを取り付ければ汎用性もあがるというものです。

 

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  実験のやり方

1 4つの端子のうち,上2つが電球の電圧測定端子で,デジタルテスターを接続する。

  (たいていの学校では交流電圧計は無いでしょうね)

    ましてや,交流電流計など無いですよね。

 

2. 下2つの端子は電流測定用で,ダイオードをつけてあるので「直流電流計」を接続

 

3.あとは,何種類かの電球を入れ,電圧を変化させながら電流を測定し,グラフを書く。

 

  以上

 

 

 結果

 1. 例のグラフが出来上がります。

  表計算ソフトを使うのも良しでしようね。

 

  ※ 備考

1. この実験は何回もさせたことがあるのですが,20ボルト程度のところに電流が少し減少し,グラフが象の頭のように少しくぼみます。 周囲の温度などが影響するのかと思うのですが,原因を特定できません。

   どなたか,解明してください。

 

2. 電流系測定端子はブリッジダイオードで直流化してありますが,実効値?  最大値?・・・ の補正は必要か,不要かわかりますか。

 

 

 

 参考資料

 

 

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 タングステンの「抵抗率の温度係数は4.5×10-3 ℃-1 であることを使うとフィラメントの温度を求めることもできます。

 

 また,逆にフィラメントの温度を上げないとどうなるかというのも大変興味深いものです。電球のガラスをとりさり,フィラメントを水につけて通電します。すぐに水が沸騰する音が聞こえ出すので,フィラメントを水の中で移動させるようにしておきます。

 

※ くれぐれも感電しないように注意してください。