電位降下法の抵抗測定の実験について。

質問

工学系の大学の一年生です。
物理がとても苦手で、実験のレポートの考察課題が解けません。
検索したり、図書館にいったりもしてみたのですが、自分の力ではわからないので、どうか助けてください！

電位降下法の実験で白熱電球の電流と電圧の値を計り、それから抵抗値を求めました。

考察課題に「白熱電球に流れる電流の値と、電球に加えた電圧の値は比例しない。その理由を述べよ」とあります。

私は内部抵抗があるため、と答えたのですが、再提出になってしまいました。
自分で考えられる理由がこれしかおもいうかばないので、どうか教えてください。

回答No.4

ming3 · ベストアンサー

>電位降下法の実験で白熱電球の電流と電圧の値を計り、それから抵抗値を求めました。

実験結果はどのようになったのでしょうか。

あるところで見たのですが、60Wの白熱電球でのデータでは下記のようになっていました。
(概略値です)

　　電圧　　電流　　抵抗値　　
　　100V　　0.6A　　167Ω
　　 50V　　0.4A　　125Ω　　 　　
　　 10V　　0.2A　　 50Ω

>考察課題に「白熱電球に流れる電流の値と、電球に加えた電圧の値は比例しない。その理由を述べよ」とあります。

上記のデータを見ると解りますが、電圧と電流の値は比例していません。

もし比例しているのであれば

　　電圧　　電流　　抵抗値　　
　　100V　　0.6A　　167Ω
　　 50V　　0.3A　　167Ω　　 　　
　　 10V　　0.06A　 167Ω

のようになるはずです。

即ち、抵抗値が一定である必要があります。

測定器の内部抵抗による誤差が比例関係に影響を及ぼしていますが、そのことはわずかなことで誤差として処理できる範囲の事であり、今回の問題は、

『この比例関係が保たれていない』事が主題だと思います。

タングステンの抵抗値が変わることを指摘し、その理由を検討すれば良いと思います。

★白熱電球のフイラメントの素材であるタングステンの抵抗値は温度によって大きく変わります。
温度が低いと抵抗値は小さく、温度が高くなると抵抗値が大きくなります。

★タングステンに電圧を印加し電流が流れるとタングステンは発熱し、電圧を上げていくと温度も上昇します。

お礼

ご意見、本当にありがとうございます。
電気科に入学してきたのに、電気の知識が乏しかったので、本当に助かりました。

ありがとうございました。

回答No.3

shkwta

一般に、金属の抵抗率は、温度が高いほど大きくなります。

お礼

意見、ありがとうございます。金属の性質を知らなかったので助かりました。
本当にありがとうございます。

回答No.2

JUN-2

電球の場合、発熱しますので、オームの法則通りにはなりません。

お礼

発熱に関して、考えていませんでした。意見、ありがとうございます。

回答No.1

7874419

オームの法則上ではこれらは比例する関係にあります
しかし実験レベルの話になるとちょっと違ってきます
抵抗値が温度により変化するからでしょうか

お礼

ありがとうございます。考えて見ます。