IJzer heeft PTC (Postive Temperature Coëfficiënt) eigenschappen. Dat wil zeggen: als je de temperatuur van ijzer verhoogt, verhoogt ook de elektrische weerstand.
|
Niveau |
: |
Havo 4/5, VWO 3/4 |
|
Doel |
: |
PTC eigenschappen verkennen |
|
Nodig |
: |
|
 |
Pas op: draad wordt roodgloeiend. Pas op dat je je niet verbrand aan de draad. Het draadje kan bij het doorbranden spatten, dus houdt afstand. Leg iets brandwerends onder het draadje zodat de tafel niet wordt beschadigd door een eventuele druppel gesmolten ijzer. Houd brandbare materialen uit de buurt van de ijzerdraad. Werk alleen met lage spanningen! |
Stel de stroomregeling in op 0 Amp. Draai de spanningknop geheel open. Voer nu de stroom langzaam op in kleine stappen van 0,2A. Voorbij de 1,8 A maak je de stappen nog wat kleiner.
Noteer telkens spanning U en stroom I en schrijf de resultaten in een tabel.
Kijk wat er gebeurt! De PTC is een weerstand. En weerstanden worden warm als je er stroom doorheen stuurt. De ijzerdraad kan zijn warmte alleen kwijt aan de omringende lucht. Als je de stroom op je voeding instelt op een hogere waarde, voert de voedingsbron automatisch de spanning op. Stroom en spanning nemen beiden toe. Het vermogen dat door de draad wordt omgezet in warmte, neemt dus toe. Het gevolg is dat de draad op een gegeven ogenblik roodgloeiend wordt.
En dan gebeurt het: nadat de draad roodgloeiend is, komt er een moment waarop spanning vanzelf verder oploopt. Daarna smelt de draad.
Hoe kan dat? / Wat gebeurt hier?
Antwoord: de draad krijgt nu zoveel elektrisch vermogen te verwerken dat het zijn warmte niet meer snel genoeg kwijt kan aan de omringende lucht.
Hierdoor neemt de warmte van de draad nog verder toe - hierdoor neemt de weerstand toe - de voeding, die de stroom constant wil houden, voert de spanning op. Dat kan natuurlijk niet eindeloos doorgaan. Het draadje brand door!
