Яка температура розжарення вольфрамової нитки електричної лампи, якщо опір нитки при розжаренні становить 600
Яка температура розжарення вольфрамової нитки електричної лампи, якщо опір нитки при розжаренні становить 600 Ом, а кімнатна температура дорівнює 20 °C? Температурний коефіцієнт електричного опору вольфраму дорівнює 4,8∙10–3.
17.12.2023 02:36
Описание: Чтобы найти температуру розжарения вольфрамовой нитки, используем формулу, связывающую изменение сопротивления проводника с изменением его температуры. Формула имеет вид:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%20%5Calpha%20%5Ccdot%20R%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T),
где ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R) - изменение сопротивления, ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?R) - изначальное сопротивление, ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5Calpha) - температурный коэффициент сопротивления проводника, ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20T) - изменение температуры.
Мы знаем из условия, что опор нитки при розжарении равен 600 Ом, а комнатная температура составляет 20 °C. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама равен 4,8∙10^(-3).
Теперь можем подставить известные значения в формулу:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%20%5Calpha%20%5Ccdot%20R%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T).
Таким образом, получим:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%20%2810%5E%7B-3%7D%20%5Ccdot%204%2C8%29%20%5Ccdot%20600%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T).
Сначала упростим выражение в скобках:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%2810%5E%7B-3%7D%20%5Ccdot%204%2C8%29%20%5Capprox%200%2C048).
Подставим это значение обратно в уравнение:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%200%2C048%20%5Ccdot%20600%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T).
Теперь приведем к уравнению относительно ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20T):
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20T%20%3D%20%5Cfrac%7B%5CDelta%20R%7D%7B0%2C048%20%5Ccdot%20600%7D).
Таким образом, мы получаем значение изменения температуры нитки. Чтобы получить температуру розжарения, добавляем это значение к комнатной температуре:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?T%20%3D%2020%20%2B%20%5CDelta%20T).
Пример:
Задача: Яка температура розжарення вольфрамової нитки електричної лампи, якщо опір нитки при розжаренні становить 600 Ом, а кімнатна температура дорівнює 20 °C? Температурний коефіцієнт електричного опору вольфраму дорівнює 4,8∙10–3.
Решение:
Известно, что ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?R%20%3D%20600%20%5COmega), ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5Calpha%20%3D%204%2C8%20%5Ccdot%2010%5E%7B-3%7D). Теперь подставим эти значения в формулу:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%20%5Calpha%20%5Ccdot%20R%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T).
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%20%2810%5E%7B-3%7D%20%5Ccdot%204%2C8%29%20%5Ccdot%20600%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T).
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20R%20%3D%200%2C048%20%5Ccdot%20600%20%5Ccdot%20%5CDelta%20T).
Теперь решим уравнение относительно ![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20T):
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20T%20%3D%20%5Cfrac%7B%5CDelta%20R%7D%7B0%2C048%20%5Ccdot%20600%7D).
Подставляем известные значения и рассчитываем:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?%5CDelta%20T%20%3D%20%5Cfrac%7B600%7D%7B0%2C048%20%5Ccdot%20600%7D%20%5Capprox%208025).
Температура розжарения равна сумме комнатной температуры и изменения температуры:
![](https://latex.codecogs.com/png.latex?T%20%3D%2020%20+%208025%20%3D%208045%20%C2%B0C).
Совет: Для лучшего понимания концепции изменения сопротивления проводника с изменением его температуры, можно провести свой собственный эксперимент. Возьмите проволоку и нагрейте ее, затем измерьте изменение ее сопротивления при разных температурах. Также полезно знать, что различные материалы имеют разные температурные коэффициенты сопротивления.
Задача для проверки: Если опор нитки при розжарении составляет 800 Ом, а комнатная температура составляет 25 °C, какова будет температура розжарения вольфрамовой нитки? Коэффициент температурного сопротивления вольфрама составляет 5,2∙10^(-3).