白熱電球の電流電圧特性の物理実験を行いました。 それで、グラブが考察においてオームの法則に従わなかっ

白熱電球の電流電圧特性の物理実験を行いました。
それで、グラブが考察においてオームの法則に従わなかった理由を教えてください。

No.8 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/11/07 08:42

金属はオ－ムの法則によく従いますが、

温度が変わると抵抗が変わってしまいます。

白熱するほど温度が変わると抵抗が激しく変わってしまうので
オームの法則に従っていないように見えます。

金属の抵抗は、一般に千度温度が上昇すると3~8倍くらい
になります。

No.7 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/11/05 18:16

厳密な説明だと、電圧が上がるとフィラメントの温度が上がる、するとフィラメント中の電子とタングステンの振動が激しくなり、フィラメントの抵抗が上がる。

そのために直線的なオームの法則は成り立たなくなる。

No.6 回答者： fxq11011 回答日時： 2017/11/05 18:14

電圧が変われば当然電流が変わりますね、電流が変われば発熱量は減ります。

フィラメントの温度は当然変わります、これは瞬間値ではありません。
フィラメントの温度、その温度での抵抗をきっちり計算、そのうえでデーターを補正しましたか？。

No.5 回答者： fuefuki-douji 回答日時： 2017/11/05 17:23

先の回答は、白熱電球を点灯させた極く短時間の現象なので、質問に沿ったものとは思えません。

質問の詳細が分かれば、再回答できるかもしれません。

No.4 回答者： fuefuki-douji 回答日時： 2017/11/05 17:14

白熱電球のフィラメント材料のタングステンは、その抵抗の温度係数が正であり、温度が上昇するほど急激に大きくなります。

そのため、電球を点灯した瞬間、定格電流の数倍の電流が流れ、直ちにフィラメントが温度上昇して抵抗が増え、電流が定常状態に達します。
この現象は、「白熱電球の越流(えつりゅう)」と呼ばれるもので、この間はオームの法則には従っていないように見えますが、瞬時々には法則に従っているのです。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2017/11/05 16:14

No.2です。

失礼しました。「高温になるほど電流が流れやすくなり、電気抵抗が小さくなる」は逆で間違いですね。
正しくは「高温になるほど電流が流れにくくなり、電気抵抗が大きくなる」です。

高温になるほど金属などの電導物質の分子の熱振動が大きくなり、そこを通過して（すり抜けて）流れる電子が衝突して流れにくくなります。
動きの素早いディフェンスよりも、動きの鈍いディフェンスの方が突破しやすい、というサッカーやバスケットと同じです。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/11/05 16:08

「白熱電球」の電気抵抗を「一定」と考えたのでは？

一般に「抵抗値は温度によって変わる」（高温になるほど電流が流れやすくなり、電気抵抗が小さくなる）ので、「電流と電圧の関係がオームの法則を満たすように抵抗の値を決める」のが実験でしょう。

No.1 回答者： fxq11011 回答日時： 2017/11/05 14:48

多分金属の抵抗値は高温ななれば大きくなる、を無視したのでは？。