Startsidan | Kursöversikt | Epost till läraren | Hjälp

Elektrisk effekt

I denna simulering som ser ut som bilden nedan kan du studera hur temperaturen i vatten i en isolerad behållare (kalorimeter) påverkas av strömmen I som passerar en värmespiral i vattnet och inkopplingstiden, t. Du kan också öppna animeringen i ett eget fönster.

Klicka på den stora gråa burken så du kan se hur den ser ut inuti. Instrumentet till höger är en digitaltermometer som registrerar temperaturen hos vattnet.

För utförligare beskrivning om vissa ingående delar se strömkällan och stoppuret.

Klicka sedan på multimetern som är i serie med kretsen för att mäta strömmen. Du får då en förstorad bild av mätaren som du kan ställa in på lämpligt område genom att klicka på "10" i A fältet vid vridreglaget. (Om det skulle visa sig att strömmen är under 2A kan man klicka fram mätaren igen, och klicka på 2A och så vidare.) Sedan klickar du POWER knappen för att sätta på mätaren. Klicka utanför mätaren för att gå vidare.

Klicka därefter på ON/OFF på strömskällan för att se hur mycket ström den ger. Stäng sedan av den genom att trycka på ON/OFF igen. Hur stor var strömmen? Svar:

Vi kan prova att se vad som händer med temperaturen under olika tider om vi skickar 1 A igenom värmespiralen.

Kolla tidmätning med stoppuret. Hur startar man klockan? Svar:

Hur nollställer stoppuret? Svar:

Kan man avläsa mellantider med "löpande" klocka? Svar:

Vi kan köra en mätserie så här:

  • Klicka på penna! Då skrivs in akutell temperatur, tid, och ström i mätprotokollet.
  • Sätt på klockan och strömmen så samtidigt du kan.
  • Klicka på pennan var 30e sek (ungefär). (Du kommer inte att behöva använda mellantidsknappen på klockan då även om det vore mer realistiskt).
  • Stanna Strömkällan när du kommit till 2 minuter (120s).
  • Rita upp ett diagram av temperatur som funktion av tid.
  • Bestäm hur snabbt temperaturen ökar i grad C / sek! Svar:

Vad kan man vänta sig om vi fördubblar strömmen? Prova att öka strömmen till 2.0A och kör en ny 2 minuters serie. ( Klicka på uppåt pilen på strömkällan tills du kommer till 2.0A i multimetern) Du behöver inte låta vattnet svalna (Om inte du kommit nära 100 grader! Fast då får du nog ladda om sidan.)

Blir uppvärmningen per sekund dubbelt så stor för 2A som 1A? Svar:

T=f(t) diagram för vatten uppvärmd med 1 resp 2 A

Om du skulle höja strömmen till 4A (=en ny fördubbling), hur mycket skulle 30s höja vattnets temperatur? Svar:

Prova!

Teoretisk sammanfattning

P = E/t dar P = effekt (Power) [Watt] och E = Energi [Joule=Ws] och t = tid [s]

P = UI där U=spänning [V] och I = strömmen [A]

U = IR (ohms lag) där R = resistansen [ohm]

Om vi har samma resistans [10 ohm] och samma tid [30 s] och ändrar strömmen från 1A till 2A vad händer med utvecklade energin?

E = Pt = (UI)t = (IR)It = I2Rt

E1A = 1^2*10*30 = 300 J

E2A = 2^2*10*30 =1200 J man ser att det 4 dubblas.

(M)VG uppgift:

Hur stor resistans är det i denna laboration?

Tips1:
Tips2:
Tips3:
Tips4:
Tips5:
Svar:
2005 Nationellt centrum för flexibelt lärande