Яким буде температура вольфрамової нитки розжарення лампи у робочому стані, якщо сила струму у цей момент на 12,5 рази
Яким буде температура вольфрамової нитки розжарення лампи у робочому стані, якщо сила струму у цей момент на 12,5 рази менша, ніж при вмиканні із початковою температурою 20°С? Враховуючи температурний коефіцієнт опору вольфраму, що дорівнює 0.005 K (ступінь).
19.12.2023 13:50
Разъяснение:
Для расчета изменения температуры вольфрамовой нити в лампе, мы можем использовать закон Ома и закон теплопроводности.
Закон Ома утверждает, что сопротивление проводника прямо пропорционально его температуре. Это можно выразить следующим образом:
R = R₀(1 + αΔT), где R₀ - начальное сопротивление нити, α - температурный коэффициент сопротивления, ΔT - изменение температуры.
Закон теплопроводности утверждает, что количество тепла, переданного через проводник, прямо пропорционально разности температур на его концах. Это можно выразить следующим образом:
Q = ktΔT, где Q - количество тепла, переданного через проводник, k - коэффициент теплопроводности, t - время, ΔT - изменение температуры.
Мы можем использовать эти два уравнения, чтобы решить задачу. Первым делом, мы можем использовать закон Ома, чтобы найти изменение сопротивления проводника:
R - R₀ = αR₀ΔT.
Затем, используя закон теплопроводности, мы можем выразить изменение температуры:
Q = ktΔT,
где Q = IV, I - текущая сила тока, V - напряжение.
Теперь, используя найденное изменение сопротивления и известные значения начальной температуры, силы тока и температурного коэффициента сопротивления, мы можем найти изменение температуры нити.
Пример:
Начальная температура вольфрамовой нити: T₀ = 20°C
Температурный коэффициент сопротивления вольфрама: α = 0.005 K⁻¹
Текущая сила тока: I = I₀/12.5, где I₀ - сила тока при включении
Напряжение: V = 220 В
Коэффициент теплопроводности: k = уточните это значение или укажите, что это неизвестно
Совет:
Для правильного решения задачи, удостоверьтесь, что вы правильно используете значения и формулы, исходя из данных, предоставленных в задаче. Важно помнить, что значения данных должны быть в системе СИ (Системе Международных Единиц).
Проверочное упражнение:
Пусть начальная температура вольфрамовой нити равна 25°C. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама равен 0.004 K⁻¹. Ток включения лампы составляет 2 A. Найдите изменение температуры нити, используя заданные значения и формулы, представленные выше.