Какова температура нити лампы при работе лампы накаливания с вольфрамовой нитью при сетевом напряжении 120 В и силе

Температура нити лампы при работе лампы накаливания

Пояснение: При работе лампы накаливания, электрический ток проходит через вольфрамовую нить, что вызывает нагревание нити и излучение света. Чтобы определить температуру нити, мы можем использовать закон Ома и закон Стефана-Больцмана.

Сначала найдем сопротивление нити лампы при комнатной температуре 20°C. Закон Ома гласит: сопротивление (R) равно напряжению (V) поделенному на ток (I). У нас дано, что сопротивление при 20°C составляет R₀.

Затем используем закон Стефана-Больцмана, которая устанавливает связь между температурой и излучаемой энергией тела. Формула закона Стефана-Больцмана: используем потерю энергии (P) равному сопротивлению (R) умноженному на площадь поверхности нити лампы (A), умноженную на температурный коэффициент (α), возведенную в степень ноль пять.

Мы знаем, что напряжение (V) равно 120 В и сила тока (I) равна 0,40 А. Сопротивление (R₀) лампы при 20°C также известно.

Таким образом, используя формулу Ома, мы можем найти сопротивление (R) лампы при данном напряжении и силе тока. Затем, используя формулу Стефана-Больцмана, мы можем найти температуру нити лампы.

Например: Найдите температуру нити лампы при работе лампы накаливания с вольфрамовой нитью при сетевом напряжении 120 В и силе тока 0,40 А, если ее сопротивление при температуре 20°C составляет R₀.

Совет: Для вычисления температуры нити лампы, вы можете также использовать информацию о температурном коэффициенте расширения вольфрама при расчете.

Проверочное упражнение: Если сопротивление нити лампы при комнатной температуре 20°C составляет 12 Ом, а температурный коэффициент вольфрама равен 0,0045°C^(-1), какова будет температура нити лампы при работе, если сетевое напряжение составляет 110 В, а сила тока - 0,50 А?