電気・電子 · 直流回路 / 原理と探究
電力・ジュール熱とヒューズの実験解説
電流と加熱時間を変え、発熱とヒューズが切れる条件を比べましょう。
どのような原理?
P = I²Rです。ヒューズが切れた後は電流と追加の発熱が0になります。
重要な関係
P = I²R · Q = Pt · T = 20 + Q/Cth
観察してみよう
- 電流と加熱時間を変え、発熱とヒューズが切れる条件を比べましょう。
- 基準の3条件で実行し、それぞれ記録しましょう。
- 変更した変数と結果を基準の記録と比べましょう。
結果を読み解く
同じ条件で0.5秒後にヒューズが切れた場合、10秒後の累積熱量はいくら?
1.8 J
モデルの仮定と限界
0.5秒のヒューズ遅延は教育用近似です。冷却、抵抗の温度変化、火災は再現しません。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。