Der Wolframfaden einer Glühbirne ist

Beim Erhitzen erreicht der Wolframfaden einer Glühbirne eine Temperatur von 2300 °C. Wenn der Durchmesser des Filaments 20 µm und seine Länge 0,5 m beträgt, wie groß sind dann die Stromdichte I und der Strom j, der bei einer Spannung von 200 V durch das Filament fließt? Der spezifische Widerstand von Wolfram beträgt bei 0 °C 5,510^-8 Omm, und der Temperaturkoeffizient des Widerstands beträgt 4,6*10^-3 K^-1.

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Der Wolframfaden einer Glühlampe hat einen Durchmesser von 20 Mikrometern und eine Länge von 0,5 m. Bei einer Spannung von 200 V fließt ein Strom I durch den Glühfaden, den wir finden müssen. Dazu verwenden wir das Ohmsche Gesetz: U = R * I, wobei U die Spannung am Faden, R der Widerstand des Fadens und I die Stromstärke ist.

Der Widerstand des Fadens kann mit der Formel ermittelt werden: R = ρ * L / S, wobei ρ der spezifische Widerstand des Fadenmaterials, L die Länge des Fadens und S die Querschnittsfläche des Fadens ist . Die Querschnittsfläche des Gewindes kann mit der Formel ermittelt werden: S = π * d^2 / 4, wobei d der Durchmesser des Gewindes ist.

Somit ist die Stromstärke I gleich: I = U / R = U * S / (ρ * L * π * d^2 / 4).

Wenn wir bekannte Werte ersetzen, erhalten wir:

S = π * (20*10^-6)^2 / 4 = 3,14 * 10^-13 m^2

R = ρ * L / S = 5,5 * 10^-8 * (1 + 4,6 * 10^-3 * (2300 - 0)) * 0,5 / 3,14 * 10^-13 = 3,5 Ом

I = U / R = 200 / 3,5 = 57,14 À

Somit beträgt die durch das Filament fließende Stromdichte j 114,29 A/m^2 (da S = π * (20*10^-6)^2 / 4 = 3,14 * 10^-13 m^2).

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Der Wolframfaden einer Glühbirne hat im Glühzustand eine sehr hohe Temperatur – 2300 °C. Zur Berechnung der Stromdichte und des durch das Filament fließenden Stroms müssen folgende Daten verwendet werden: Filamentdurchmesser – 20 µm, Filamentlänge – 0,5 m, Filamentspannung – 200 V. Der spezifische Widerstand von Wolfram bei 0 °C beträgt 5,510^-8 Omm, und der Temperaturkoeffizient des Widerstands beträgt 4,6*10^-3 K^-1.

Um die Stromdichte zu berechnen, müssen Sie das Ohmsche Gesetz verwenden:

I = U / R,

Dabei ist I der Strom, U die Spannung am Glühfaden und R der Widerstand des Glühfadens.

Der Widerstand des Fadens kann mit der Formel ermittelt werden:

R = ρ * L / S,

Dabei ist ρ der spezifische Widerstand des Filamentmaterials, L die Länge des Filaments und S die Querschnittsfläche des Filaments.

Die Querschnittsfläche des Fadens lässt sich mit der Formel für die Fläche eines Kreises ermitteln:

S = π * d^2 / 4,

wo d - Gewindedurchmesser.

So können wir den Widerstand des Fadens ermitteln und mithilfe des Ohmschen Gesetzes die Stärke des durch den Faden fließenden Stroms ermitteln. Wir können dann die Stromdichte ermitteln, indem wir den Strom durch die Querschnittsfläche des Filaments dividieren.

Berechnen wir alle notwendigen Parameter:

S = π * d^2 / 4 = 3,14 * (20 * 10^-6)^2 / 4 = 3,14 * 4 * 10^-12 = 1,26 * 10^-11 m^2

R = ρ * L / S = 5,5 * 10^-8 * 0,5 / 1,26 * 10^-11 = 2,19 Ом

I = U / R = 200 / 2,19 = 91,32 À

j = I / S = 91,32 / 1,26 * 10^-11 = 7,25 * 10^12 A/m^2.

Somit beträgt die Stromdichte 7,25 * 10^12 A/m^2 und die Stromstärke 91,32 A.

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1. Wolframfaden ist ein zuverlässiges und langlebiges Material für Glühbirnen.
2. Die Helligkeit des Lichts einer Wolfram-Glühlampe ist für das Auge sehr angenehm.
3. Glühbirnen mit Wolframfaden haben einen hohen Wirkungsgrad und einen geringen Energieverbrauch.
4. Der Wolframfaden oxidiert bei hohen Temperaturen nicht, was eine lange Lebensdauer der Glühbirne gewährleistet.
5. Wolframfaden hat eine hohe Hitzebeständigkeit, was den Einsatz von Glühbirnen mit einem solchen Faden unter verschiedenen Bedingungen ermöglicht.
6. Glühbirnen mit Wolframfaden haben über die gesamte Lebensdauer eine stabile Lichthelligkeit.
7. Wolframfilament sorgt für eine hervorragende Farbwiedergabe, was besonders für die Innenbeleuchtung wichtig ist.

Besonderheiten:

Der Wolframfaden sorgt für eine hohe Helligkeit und macht Glühlampen ideal für die Beleuchtung zu Hause.

Glühbirnen mit Wolframfaden haben eine lange Lebensdauer, sodass Sie beim Austausch Zeit und Geld sparen.

Wolfram-Glühfaden hat eine hohe thermische Beständigkeit, wodurch Glühbirnen damit bei hohen Temperaturen ohne Beschädigung arbeiten können.

Glühbirnen mit Wolframfaden bieten Stabilität und Zuverlässigkeit, was besonders für industrielle und gewerbliche Zwecke wichtig ist.

Wolframfaden ist ein umweltfreundliches Material, das keine schädlichen Substanzen enthält, wodurch Glühbirnen sicher für den Heimgebrauch sind.

Glühlampen mit Wolframfaden sind hocheffizient und sparen dadurch Energie.

Wolframfilament ist ein hochwertiges Material, das die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Glühbirnen gewährleistet.