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趣说物理之灯泡的困惑

科普小知识2021-12-12 06:48:19
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一提到灯泡,人们马上就会想到爱迪生。事实上,在19世纪初,一位英国化学家制造了世界上第一盏弧光灯。这种灯太强,普通家庭无法使用,只能安装在街道或广场上。1879年10月21日,爱迪生通过长期反复实验,将碳化的竹丝放入玻璃灯泡中。通电后,竹丝灯泡持续点亮1200小时,最终点亮了世界上第一盏具有实用价值的灯。从那以后,这种灯已经进入了成千上万的家庭。1909年,美国通用电气公司的柯立芝发明了我们现在使用的钨丝电灯泡。自诞生以来,电灯泡家族一直在不断地发扬电工的事业。经过精心培育,灯泡家族已经产生了许多优良品种,为人类的光明做出了杰出的贡献。

说这个灯泡出生后不久就开始游荡,一路旅行,最后在学校实验室安顿下来,经常感到孤独和困惑,尽管我不知道自己有多大?

这一天,我突然想到我想知道我的年龄。它发现欧姆叔叔,哦,应该是最近主持三巨头会议的欧姆爷爷。他将立即去各个地方检查会议精神的落实情况。

一天,他看见一个白胡子的祖父进来了,大概是欧姆爷爷。他抓住祖父的手,告诉他发生了什么事。欧姆听到了:哦,事情就是这样!好吧,今天我会帮你找出你的年龄。

欧姆首先向灯泡传达了会议的精神。根据欧姆定律I=U/R,它可以被转换成R=U/I。从R = U/I,可以看出,为了知道灯泡的大小(电阻),首先应该知道一个人走过了多少条路(电流)以及心理上承受了多少压力(电压)。

接着,欧姆在实验室里大声喊道:“电气家庭男孩,现在灯泡有东西要向你求助了。你愿意做吗?”

话刚落,电流表、电压表、滑动变阻器三兄弟,导体、开关、电池三姐妹,一个接一个地跑来,真正体现了“一方有难,八方支援”的革命人道主义精神。

欧姆看了看,觉得人够多了,于是他画了一张草图(见图)并告诉每个人:以后每个人都将根据图中的位置就位。我们将帮助灯泡通过心电图分析年龄。同时,我告诉大家要注意安全。我告诉电流表要注意四个事项,电压表要注意三个事项,滑动变阻器要注意两个事项。特别是,我警告滑动变阻器不仅关系到它自身的安全,也关系到灯泡的安全。如果我不注意,灯泡可能会坏掉,好事可能会变成坏事。我还反复告诉开关:当每个人都就位时,你不应该工作以避免伤害每个人。在每个人都就位后,我会检查一下,你就可以重新开始工作了。

更换后,以灯泡为核心,将电流表、电压表、滑动变阻器、电池、开关和电线固定在灯泡周围的指定位置。在离开之前,电压表和电流表看了下灯泡领口上的“2.5”字样。伏特计想:那我只能施加一点力,否则我会“吃亏而不讨好”。所以他们选择了一个小范围(0-3v范围)。安培计心想:由于电压只有2.5V,为了帮助灯泡准确地确定其大小,我将选择0-0.6a的范围

所有人都就座后,欧姆对照设计草图检查了一下,没有发现任何问题。所以他通知开关开始工作。结果当开关伸出时,发现球心没有反射,电压表有明显的反射,电流表也没有反射。咨询发现灯泡的底座损坏了。欧姆告诉每个人这叫做开路。电路的一个或多个部分没有连接,电流也没有通过灯泡,所以心电图没有成功。

换了座位,伸出开关手后,我发现灯泡仍然没有反射,电流表有反射,电压表没有反射任何东西。协商的结果仍然是席位问题。金属座椅连接在一起,没有留下任何缝隙。欧姆告诉每个人这是一个短路。虽然电路接通了,但它没有穿过灯泡。幸运的是,滑动变阻器是根据要求仔细实施的。否则,根据巨头会议的精神,I=U/R,此时电路中的电阻接近于零。电路中的电压对于电源电压和电流来说非常大,这将导致电流表或电池死亡。

在换了灯泡的座位之后,这次灯泡有了一个微小的变化,所以欧姆通知滑动变阻器慢慢地向灯泡的正常工作电压前进。这时,电流表和电压表被激发,灯泡是红色的。当接近2.5V时,电流表和电压表分别报告它们的大小。当电压表指向2.5V时,电流表再次报告。2.5V后,两人第三次报告。欧姆记录了上述三组报告数据,并通知开关停止工作。同时,他感谢每个人,并要求每个人回去休息(组织实验设备)。

然后,欧姆和灯泡一起根据心电图记录的数据分析了灯泡的大小,三个结果有什么不同?欧姆告诉它:在2.5V,你是正常的,就像一个人。正常的体温是37℃,但是当你发烧时,你的体温会超过37℃,当你感冒时,你的体温会低于37℃。你也是如此。把三个箱子里的尺寸加起来,除以三,这就是你的准确尺寸!

灯泡终于知道了它的尺寸,开心地笑了,从现在开始,它可以轻松地为人们工作了。