兩個不同電阻的電阻串、並聯,誰的功率大?
這個問題在以前是必考題
甚至還要算出實際的功率
不過,這種計算在實質上其實沒有太大的意義
因為電阻要發熱到產生亮光
絕對不會遵守歐姆定律,當然也就無法預測
但如果單單只是要看最後的結果(誰比較亮)是可以的
我們利用0.5mm和0.9mm兩種筆芯來當作不同電阻的負載
因為粗細不同,所以很直觀(當然長度是一樣的)
直接看亮度也可以知道現階段誰的功率較大
但這種熱效應的實驗會消耗極大功率
因此電源的選擇就很重要了
一般會直接用12V的鉛電池
但如果一開始就直接上電,筆芯很容易爆
最主要的原因就是內部還有許多蠟和水氣
這些蠟和水氣如果快速加熱
很容易因為瞬間變為氣體,快速膨脹炸斷筆芯
因此要安全地做這個實驗一定要先將蠟和水氣蒸掉
最簡單的方法就是慢慢增加電壓或電流
等到筆芯不再冒出白煙(蠟和水的混合氣體)
這時再提高電壓(或電流)就可以安全地看到筆芯發光
(一個實際經驗的建議,調整電流會比調整電壓來得方便且安全)
如下的裝置
串聯:左邊是0.9mm,右邊是0.5mm
先調整到1-2A左右就可以看到筆芯開始冒煙
等到不再冒煙的時候再拉高電流到3-4A
就可以看到0.5mm的筆芯比0.9mm更亮
並聯:近處是0.9mm,遠處是0.5mm
慢慢調整電流到4-5A
可以觀察到0.9mm的筆芯開始發亮
一開始0.5mm沒有明顯發光
等0.9mm筆芯發光一陣子之後,電阻上升
通過0.5mm的電流增加,這時兩支都會發光了
0.9還是會比0.5亮
但同樣的情況並不會發生在串聯
因為通過兩者的電流永遠會一樣(電流一樣的情況下,不亮就是不亮)
另外,在調整電流的時候也會發現
筆芯剛剛開始亮的時候,電流會突減
這也是一開始說無法用計算的方法算出實際功率的原因
因為這樣的實驗根本不可能符合歐姆定律
直接看到整個過程(亮度和電流變化)真的很過癮啊~~