電熱線の実験について
水を電熱線で温めて、電力とジュール熱は比例の関係にあるということを確かめる実験で失敗をしたので忘備録としてここに記そうと思います。
手順は、常識的な扱いとして省略します。
①実験結果
時間〔分〕 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 電圧 | 電流 | 電力 | 理論値 | ||||||||||||||||||||
ヒーター青 2Ω | 水温〔℃〕 | 12.2 | 15 | 15 | 17.1 | 21.3 | 23 | 24.8 | 26.7 | 28.3 | 29.9 | 31.6 | 6.0V | 2.5A | 15 | 18 | |||||||||||||||||||
上昇温度〔℃〕 | 0 | 2.8 | 2.8 | 4.9 | 9.1 | 10.8 | 12.6 | 14.5 | 16.1 | 17.7 | 19.4 | ||||||||||||||||||||||||
ヒーター赤 4Ω | 水温〔℃〕 | 12.6 | 14 | 15.1 | 16.2 | 17.2 | 18.2 | 19.2 | 20.2 | 21.1 | 22 | 23 | 6.0V | 1.5A | 9 | 9 | |||||||||||||||||||
上昇温度〔℃〕 | 0 | 1.4 | 2.5 | 3.6 | 4.6 | 5.6 | 6.6 | 7.6 | 8.5 | 9.4 | 10.4 | ||||||||||||||||||||||||
ヒーター黄色 6Ω | 水温〔℃〕 | 11.8 | 13.3 | 14.1 | 14.9 | 15.7 | 16.3 | 17.1 | 17.8 | 18.5 | 19.2 | 19.9 | 6.0V | 1A | 6 |
6 |
|||||||||||||||||||
上昇温度〔℃〕 | 0 | 1.5 | 2.3 | 3.1 | 3.9 | 4.5 | 5.3 | 6 | 6.7 | 7.4 | 8.1 |
②考察
全っ然、比例関係になりませんでした!!特に前半は全く比例関係になっていません。というか、むしろ、放物線や累乗のグラフを彷彿とさせます。
これは何故かというと、電熱線が温まるまでタイムラグがあるからです。電熱線がコイルだと電磁誘導が起こるので、一定の電流が流れるまで時間がかかります。僕は、そこでミスってしまいました。
始め、4分間は捨てて、そこからプロットをしていけばよかったと思いました。