拆解調(diào)光燈

前不久，我們一家搬進(jìn)了新房，新房里的所有用具都是新的。第一次在新書房里做作業(yè)時(shí)，我興奮地將臺(tái)燈的開關(guān)扭來扭去。我不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)，隨著開關(guān)的“咔噠咔噠”聲，臺(tái)燈一亮一滅，而在左右扭動(dòng)的過程中，臺(tái)燈則交替著由亮變暗、由暗變亮。一亮一滅，我可以理解，因?yàn)椤斑菄}”一聲開關(guān)閉合了，燈泡當(dāng)然應(yīng)該發(fā)光；“咔噠”一聲，開關(guān)斷開了，燈泡當(dāng)然熄滅了。可是在左右扭動(dòng)開關(guān)的過程中，燈泡的亮度為什么會(huì)有明顯的連續(xù)變化呢？

帶著這個(gè)沒有拉直的問號(hào)，我翻開書本開始做家庭作業(yè)了。作業(yè)快要完成時(shí)，偶然看到了物理書本中的變阻器，我一下子豁然開朗了：這調(diào)光燈不就是滑動(dòng)變阻器的一個(gè)具體應(yīng)用嘛！只要在小燈泡電路中接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，就可以模擬出調(diào)光臺(tái)燈的工作過程！想到這里，我決定在家里做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

需要哪些器材呢？思考了一下后，我決定還是先畫出電路圖，然后依據(jù)電路圖去尋找實(shí)驗(yàn)器材。圖1就是我準(zhǔn)備用來探究調(diào)光燈奧秘的電路圖。我準(zhǔn)備拆開家里的手電筒，取出小燈珠作為實(shí)驗(yàn)用的小燈泡L，手電筒電池作為電源，用家里裝修剩下的導(dǎo)線連接電路，在兩根導(dǎo)線的接頭處裝上小鐵夾充當(dāng)開關(guān)，用鉛筆芯代替滑動(dòng)變阻器R。想好了這些，我便立即動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，很快就連接好了如圖2所示的實(shí)物電路。

我先把導(dǎo)線的A端固定在鉛筆芯的左端，再把導(dǎo)線的B端繞成一個(gè)小圓環(huán)，放在鉛筆芯的右端。此時(shí)我先將導(dǎo)線兩端的小鐵夾對(duì)接夾好，小燈泡不亮；然后我又將導(dǎo)線B端的小圓環(huán)套在鉛筆芯的右端，發(fā)現(xiàn)小燈泡隱隱發(fā)紅。接著我又將導(dǎo)線B端慢慢向鉛筆芯的左端滑動(dòng)，隨著導(dǎo)線的滑動(dòng)，小燈泡越來越亮。

仔細(xì)分析上面的三個(gè)現(xiàn)象，我有了自己的認(rèn)識(shí)：開始僅僅接通兩個(gè)小鐵夾，而導(dǎo)線B端的導(dǎo)線環(huán)沒有和鉛筆芯接觸，電路并沒有閉合，所以小燈泡不發(fā)光，這就相當(dāng)于調(diào)光燈的開關(guān)“咔噠”一聲斷開電路時(shí)的情形；將導(dǎo)線B端的小圓環(huán)套在鉛筆芯的右端時(shí)看到小燈泡隱隱發(fā)紅，說明小燈泡已經(jīng)通電發(fā)光了，只不過此時(shí)的滑動(dòng)變阻器全部接入電路，電阻比較大，所以燈泡中的電流很小，燈泡很暗；在我將導(dǎo)線B端慢慢向鉛筆芯的左端滑動(dòng)的過程中，小燈泡越來越亮，這是因?yàn)殡S著導(dǎo)線的滑動(dòng)，接入電路的鉛筆芯長(zhǎng)度在變短，電阻變小，通過小燈泡的電流變大，所以燈泡變亮。

做完了實(shí)驗(yàn)，我又悄悄地拆開了調(diào)光臺(tái)燈的外殼，想再次證實(shí)一下它的電路中是不是有一個(gè)滑動(dòng)變阻器。拆開外殼后，我看到了臺(tái)燈電路板上有一個(gè)如圖3所示的電路結(jié)構(gòu)。原來，這個(gè)臺(tái)燈的調(diào)光電路是一個(gè)轉(zhuǎn)盤式變阻器，7個(gè)電阻串聯(lián)，左邊的接線柱固定，開關(guān)調(diào)節(jié)一個(gè)活動(dòng)的指針，此時(shí)接入電路的就是電阻R1、R2和R7。