Widerstandsänderung einer Glühlampe

Wie ändert sich der Widerstandswert einer Glühlampe kurz nach dem Einschalten?

Eine zu dieser Fragestellung passende Untersuchung ist mit Hilfe des CASSY-E und des Messprogramms „MAuS für das CASSY-E" leicht möglich. In Abb. 1 ist der zugehörende Versuchsaufbau zu erkennen. Ein Glühbirnchen ist mit einem 40 Ω -Widerstand in Reihe geschaltet. Nach Anschluss einer 11 V-Spannungsquelle steigt die Spannung am Glühbirnchen nach dem t- U -Diagramm in Abb. 1 an.

Abb.1

Aus diesem t - U - Diagramm kann mit Hilfe von „MAuS" sofort ein t - R -Diagramm entwickelt werden. Man bildet aus den gespeicherten (t; U) -Wertepaaren die beiden ersten Spalten der in Abb. 2 sichtbaren Tabelle (Unterprogramm Tabellenkalkulation) und wertet diese anschließend nach dem Term R = 40 * U/(11V - U) aus.

Erklärung zum Auswerteterm:

Durch das Glühlämpchen fließt der Strom U/ R = I ( Ohmsches Gesetz).

Durch den 40 Ω-Widerstand fließt der gleiche Strom I = (11 V-U)/ 40Ω.

→ U/ R = (11 V-U)/ 40Ω → R / U = 40 Ω / (11 V-U) → R = 40 Ω · U/(11V - U)

Abb. 2

Abb. 2 zeigt nur einen Ausschnitt aus der Tabelle. Die erste Spalte enthält die Zeitwerte, ihr ist die Variable a zugeordnet, die b - Werte der zweiten Spalte sind Spannungen, die c - Werte der dritten Spalte sind Widerstandswerte, die nach einem Doppelklick auf „40 * b/(11-b)" aus den Werten der zweiten Spalten gebildet werden. Ersetzt man den Auswerteterm „40 * b/(11-b)" durch „_a; c" und klickt diesen doppelt an, dann wird das in Abb. 1 sichtbare t-R-Diagramm geschrieben.