Waarom voldoet gloeilamp wel/niet aan wet van ohm?
Mascha stelde deze vraag op 08 april 2020 om 20:09. Hallo,
voor een onderzoeksverslag heb ik gekozen om te onderzoeken of een gloeilamp wel/niet aan de wet van Ohm voldoet. Dit moest online met de virtuele lab elektrische schakelingen:(https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_nl.html)
Ik heb verschillende gegevens gebruikt en hierbij heb ik een (I,U)-grafiek gemaakt. (het lukt niet om deze hier in te zetten)
Ik kwam tot de conclusie dat de gloeilamp inderdaad voldoet aan de wet van ohm. (U en I waren recht evenredig)
Dit vind ik raar, omdat ik om verschillende sites heb gevonden dat een gloeilamp NIET aan de wet van Ohm voldoet. Dit klinkt voor mijn ook logisch, omdat de draad normaal warm wordt en hierdoor een grotere weerstand krijgt.
Ik vraag me nu af of dit komt doordat het een virtuele website is? Of dat het wel juist is, hoewel dit onwaarschijnlijk klinkt? Moet ik nu mijn hele verslag opnieuw maken of hoe los ik dit op? Hoe kan het dat er een perfecte recht evenredige lijn uitkomt?
Met vriendelijke groet,
Mascha Camps V4.
Reacties
Dat vereist dat de weerstand hetzelfde blijft (dan is de stroomsterkte dat ook bij een vaste spanningsbron).
De weerstand van een gloeilamp is echter niet constant. Zoals bij veel stoffen neemt de weerstand toe als de temperatuur toeneemt: de atomen waaruit een gloeidraad bestaat krijgen meer energie en gaan harder trillen. Dat maakt het moeilijker voor de elektronen (die de elektrische stroom veroorzaken) om "ongestoord" langs die atomen te bewegen. Het kost meer moeite voor ze: de weerstand van de gloeidraad heet te zijn toegenomen (want de grootte van de elektrische stroom neemt af).
Dus: stoffen die invariant zijn voor temperatuur voldoen aan de Wet van Ohm. Stoffen die bij warmer worden een grotere (PTC) of lagere (NTC) weerstand krijgen, voldoen er niet aan.
Voor de "simpelheid" worden vaak gloeilampen geidealiseerd alsof ze wel een constante weerstand hebben zodat je berekeningen eraan kunt doen die strikt genomen niet helemaal juist zijn.
Theo de Klerk plaatste:
zodat je berekeningen eraan kunt doen die strikt genomen niet helemaal juist zijn.De weerstand van een gloeilamp (dwz, dat wolfraamdraadje) op bedrijfstemperatuur is tien maal hoger dan op kamertemperatuur. Een U/i grafiek voor en gloeilampje is dus niet eens bijna recht, maar zo krom als een hoepel.
groet, Jan
Wat je kunt zeggen is dat men in pHet een ideale situatie heeft genomen waarbij een gloeidraad aan de Wet van Ohm voldoet, terwijl in werkelijkheid de situatie niet ideaal is. Maar doel van de simulatie is juist om je de Wet van Ohm te laten zien en ermee te spelen. Niet om allerlei afwijkingen dan meteen ook te tonen.
En in een discussie kaart je dan aan wat je eventuele bedenkingen bij je waarnemingen zijn.
Dus hier:
de gloeilampjes van PhET voldoen aan de wet van Ohm.
maar diverse bronnen (netjes noemen) bevestigen dat dat voor real-world gloeilampjes zéker niet het geval is
