Температура вольфрамовой нити электролампы 2000

Температура вольфрамовой нити электролампы 2000

Консультации и решение задач по физике.

[администратор рассылки: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1000
Михаил Александров
Статус: Академик
Рейтинг: 884
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 868
Перейти к консультации №:

Уважаемые Эксперты, помогите решить-
4)Температура вольфрамовой нити электролампы 2000°С. Определить во сколько раз сопротивление лампы в рабочем режиме больше сопротивление лампы в момент включения. Температурный коэффициент сопротивление вольфрама а=0,0052 1К.

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, Петров Василий Алибабаевич!
Запишем формулу зависимости сопротивления от температуры:
R=R0*(1+a*T);
Поделим обе части уравнения на R0:
R/R0=1+a*T;
T=2000+273,15=2273,15 K
R/R0=1+2273,15*0,0052=11,82
Сопротивление возрастет приблизительно в 12 раз
В задаче считаем, что изменением геометрических размеров проводника можно пренебречь и начальная температура волоска равна 0 С

Консультировал: Сухачев Павел Александрович
Дата отправки: 13.03.2008, 15:53

0

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

R t= R 20 [ 1 + α ( t 20 °C )] ; R20 — сопротивление при определённой температуре. а — температурный коэффециент сопротивления (для каждой температуры разный)

для простоты вычисления взята R20

Rраскал.н.=100[1+3.9*10 в минус 3 степени(2000-20) =8,722

Rхолодной н. = 100[1+3.9*10 в минус 3 степени(0-20)=0.922

Как известно, с увеличением температуры металла, его электрическое сопротивление растет. Для различных металлов, в связи с данным явлением, характерен свой температурный коэффициент сопротивления α, который можно без особого труда найти в справочнике.

Причина этого явления заключается в том, что тепловые колебания ионов кристаллической решетки металла с ростом температуры становится более интенсивными, и образующие ток электроны проводимости сталкиваются с ними чаще, расходуя больше энергии на эти соударения. А поскольку сам ток (по закону Джоуля-Ленца) приводит к нагреву проводника, то как только через проводник начинает течь ток — сразу начинает возрастать и сопротивление этого проводника.

Читайте также:  Где переводчик в яндексе

Подобным образом возрастает сопротивление нити накаливания лампы, когда ее подключают к источнику питания. Давайте найдем температуру нити накаливания лампы в номинальном режиме ее работы.

Температурный коэффициент сопротивления вольфрама (из которого и изготовлена нить лампы накаливания) равен α = 0.0045/К, причем он связан с изменением сопротивления (вместе с изменением температуры) следующим соотношением:

R0-сопротивление нити накаливания при 0°С;

R-сопротивление нити накаливания при текущей температуре t.

Сопротивление R0 нити накаливания при 0°С нам не известно, его сейчас нужно косвенным путем определить. Для этого сначала при помощи мультиметра измерим сопротивление лампы при комнатной температуре.

Далее взглянем на комнатный термометр, и узнаем таким образом температуру воздуха в комнате.

Если принять, что холодная нить накаливания лампы имеет точно такую же температуру, что и воздух в комнате, то сопротивление лампы при 0°С легко определить по формуле:

Сюда необходимо подставить:

t-температура в комнате (по термометру);

Rk-сопротивление нити накаливания лампы при текущей температуре в комнате (измерим мультиметром).

Итак, теперь нам известно сопротивление R0 нити накаливания нашей лампы при 0°С. Теперь, зная номинальную мощность лампы и ее номинальное напряжение, определим чисто математическим путем ее номинальное сопротивление Rn по следующей известной формуле:

Подставим сюда данные, указанные прямо на лампе:

U-номинальное напряжение лампы;

P-номинальная мощность лампы.

Теперь приведем самую первую формулу к следующему виду, и подставим только что найденное номинальное сопротивление Rn, и сопротивление R0 при 0°С, которое было найдено выше, а также температурный коэффициент сопротивления α = 0.0045/К для вольфрама (взятый из справочника):

Вот мы и нашли реальную температуру нити накаливания лампы в рабочем состоянии, не измеряя ее прямо, а лишь зная номинальную мощность P, номинальное напряжение сети U, сопротивление в холодном состоянии Rk, комнатную температуру t и температурный коэффициент сопротивления вольфрама α.

Читайте также:  Видеокарта msi geforce gtx 1050 ti gaming

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector