Температура розжарення вольфрамової нитки електричної лампи
Физика

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.
Верные ответы (1):
  • Владимир
    Владимир
    41
    Показать ответ
    Тема занятия: Температура розжарення вольфрамової нитки електричної лампи

    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).
Написать свой ответ: