М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
maksimka39
maksimka39
17.08.2020 23:44 •  Физика

Электрическая лампа с вольфрамовой нитью рассчитана на напряжение U = 220 B и потребляет в рабочем режиме мощность P = 100 Вт. Сопротивление отключенной от сети лампы при температуре 0 °С равно Ro = 40 Ом. Найдите температуру t нити лампы в рабочем режиме, если температурный коэффициент сопротивления вольфрама α = 4,1 × 10−3 К −1 . Изменением длины нити при нагреве пренебречь.

👇
Ответ:
meow86
meow86
17.08.2020
Хорошо, давайте разберемся с этой задачей.

Для начала, нам нужно найти сопротивление нити лампы при рабочей температуре. Для этого воспользуемся формулой для изменения сопротивления с изменением температуры:

R = Ro * (1 + α * Δt),

где R - сопротивление при измененной температуре, Ro - сопротивление при исходной температуре (0 °C), α - температурный коэффициент сопротивления вольфрама, Δt - разница в температурах.

Мы хотим найти температуру t нити лампы в рабочем режиме, поэтому Δt будет равно t - 0. Подставим известные значения в формулу:

R = 40 Ом * (1 + 4,1 × 10−3 К −1 * t),

Мы знаем, что мощность P лампы равна 100 Вт. В рабочем режиме лампы справедливо уравнение мощности:

P = U^2 / R,

где P - мощность, U - напряжение, R - сопротивление.

Подставим известные значения и найденное выражение для сопротивления:

100 Вт = (220 В) ^2 / (40 Ом * (1 + 4,1 × 10−3 К −1 * t)),

Представим это уравнение в виде:

100 Вт * 40 Ом * (1 + 4,1 × 10−3 К −1 * t) = (220 В) ^2,

Раскроем скобки:

4000 Вт * (1 + 4,1 × 10−3 К −1 * t) = 48400 В^2,

Разделим обе части на 4000 Вт:

1 + 4,1 × 10−3 К −1 * t = 12,1 В^2 / Вт,

Вычтем 1 из обеих частей и выразим t:

4,1 × 10−3 К −1 * t = 12,1 В^2 / Вт - 1,

4,1 × 10−3 К −1 * t = 11,1 В^2 / Вт,

t = (11,1 В^2 / Вт) / (4,1 × 10−3 К −1).

Теперь осталось только произвести вычисления:

t = 11,1 В^2 / (4,1 × 10−3 К −1) = 11,1 В^2 * (1 / (4,1 × 10−3 К −1)) = 11,1 В^2 * 243,9 К = 2708,29 К.

Таким образом, температура нити лампы в рабочем режиме составляет 2708,29 К или примерно 2435,14 °C.
4,4(45 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ