Varmeudvikling i en resistor

Formålet ved dette forsøg er at eftervise formlen: ?E = R? I2 ? ?t, som er en funktion for den varmeenergi som frigives.

Teori

Når strøm går igennem en resistor opstår der varme. Opvarmningen sker når elektronerne støder ind i ionerne i lederens metalgitter, når elektronerne bevæger sig gennem lederen og overfører energi til dem. Ionernes vibrationer forstærkes og temperaturen stiger. Hvis man sender kraftig strøm igennem en leder, bliver lederen så varm, at den gløder og udsender energi ud, som lys. Hvis strømmen bliver endnu kraftigere kan man risikere at tråden smelter, pga. den høje varme.

Effekten og jules lovs sammenhæng kan vises ved:

Effekt afsat i resistoren: P = U ? I

Ohm's lov: U = R ? I

Energi: ?E = P ? ?t

Derved kan man lave formlen:

P = U ? I = R ? I2

Når man skal finde energien sammensætter man formlen for effekten ind i formlen for energien:

?E = R? I2 ? ?t

Materialer

Vægt

Kaloriemeter inkl. beholder

Vand

Ledninger

Strømforsyning

Multimeter

Termometer

Fremgangsmåde

Start med at finde hvilke variable der er og sørg for at der er variabel kontrol.

Hæld vand i beholderen og husk at mål hvor mange ml der er.