En lampa tänds

Med hjälp av en ljusgivare, kan olika ljuskällor undersökas och mycket intressant fås ut. I detta experiment undersöks en enkel kökslampa. Det är fråga om en glödlampa med effekten 40 W. Frågor man kunde ställa är: Hur snabbt tänds lampan, blinkar den och i så fall med vilken frekvens? Vi börjar med själva experimentet. En Labcrable och en TInspire-räknare användes, kopplade till en vanlig ljusgivare.

Mätresultaten finns lagrade i Box-verktyget. Arkivet är Fysik/Ellära och fiulen heter Lampantänds.tns.

Sedan till resultatet:

Lampan1Lampan2

Mätningen skedde med hjälp av triggning och ”förlagring” av data för att tydligt visa ljusets nollnivå. Antalet mätningar var 1000 / s. Data tyder på att en glödlampa av denna typ tänds på ca en tiondels sekund. Här kunde det vara intressant att jämföra med andra typer av lampor som lågenergilampor, halogenlamor, lysrör diodlampor…

Lampan blinkar tydligt. Om man så önskar kan man via bilden beräkna hur mycket ljusstyrkan varierar. Också här skulle en jämförelse med andra typer av lampor vara på sin plats. Detta som ett tips på ett övningarabete i en skola t.ex.

Sedan till frågan med vilken frekvens lampan blinkar. Bloggaren rekommenderar att data kopieras till en kalkylark-skärm. Det är i regel lättare att jobba med en sådan:

Lampan3

Vi kan undersöka data i intervallet 0,10 s – 0,15 s:

Lampan4

Vi ska försöka anpassa detta till en sinusfunktion. Vi gör arbetet manuellt, eftersom det finns data som inte passar in i dataserien. Metoden är alltså gammal hederlig Trial and error! Stegen ses nedan: (I praktiken krävs en hel del testande)

Lampan6  Lampan8

Lampan10

Det finns två saker att observera här:

1.

Detta ger oss en fin möjlighet att undersöka parametararna i en allmän sinusfunktion  av typ f(t)=a+b\cdot \sin (c\cdot t+d)

2.

Lampans frekvens? Om vi frånser ”nivåkonstanten” a, amplituden b och fasförskjutningen d, är den fysikaliska ekvationen av typen g(t)=\sin (2\pi f\cdot t)

Det ser ut som om frekvensen är f =100 Hz! Borde den inte vara 50 Hz ”som växelströmmen”! Nej! Under en svängningsperiod har vi en maxström i ena riktningen och sedan en motsatt riktad lika stor ström. Lampan lyser starkast oberoende av strömmens riktning och alltså 2 ggr per period!

Roligt det här med fysik. Inte sant?

Annonser