Το νήμα βολφραμίου ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι

Όταν θερμαίνεται, το νήμα βολφραμίου ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως φτάνει σε θερμοκρασία 2300 °C. Εάν η διάμετρος του νήματος είναι 20 μm και το μήκος του είναι 0,5 m, τότε ποια θα είναι η πυκνότητα ρεύματος I και το ρεύμα j που διαρρέει από αυτό με τάση 200 V; Η ειδική αντίσταση του βολφραμίου στους 0 °C είναι 5,510^-8 Ομm, και ο συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης είναι 4,6*10^-3 K^-1.

Το ηλεκτρονικό κατάστημα ψηφιακών ειδών παρουσιάζει στην προσοχή σας ένα καινοτόμο προϊόν - το ψηφιακό μάθημα «Βασικές αρχές Ηλεκτρολόγων Μηχανικών». Το μάθημά μας θα σας βοηθήσει να κατακτήσετε τις θεμελιώδεις γνώσεις της ηλεκτρικής μηχανικής, συμπεριλαμβανομένων σημαντικών θεμάτων όπως τα ηλεκτρικά κυκλώματα, οι νόμοι του Ohm, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία και πολλά άλλα.

Στο μάθημα, χρησιμοποιούμε ζωντανά παραδείγματα και οπτικές απεικονίσεις για να βοηθήσουμε τους μαθητές μας να κατανοήσουν εύκολα το υλικό. Η ομάδα ειδικών ηλεκτρολόγων μηχανικών μας έχει σχεδιάσει το μάθημα ώστε να είναι χρήσιμο τόσο για αρχάριους όσο και για προχωρημένους χρήστες.

Το μάθημα Fundamentals of Electrical Engineering είναι διαθέσιμο ως ψηφιακό προϊόν, επιτρέποντάς σας να ξεκινήσετε να μαθαίνετε αμέσως μετά την πληρωμή. Μπορείτε να επιλέξετε τον χρόνο και τον ρυθμό εκμάθησης που σας βολεύει, αλλά και να επαναλάβετε τα υλικά όσες φορές χρειάζεστε.

Μη χάσετε την ευκαιρία να κατακτήσετε τα βασικά της ηλεκτρολογικής μηχανικής με το μοναδικό μας μάθημα. Αγοράστε ένα ψηφιακό προϊόν σήμερα και ξεκινήστε το ταξίδι σας προς νέες γνώσεις και δεξιότητες!

Το νήμα βολφραμίου ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως έχει διάμετρο 20 μικρά και μήκος 0,5 μ. Σε τάση 200 V, μια ισχύς ρεύματος I ρέει μέσα από το νήμα, την οποία πρέπει να βρούμε. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε τον νόμο του Ohm: U = R * I, όπου U είναι η τάση στο νήμα, R είναι η αντίσταση του νήματος, I είναι η ισχύς του ρεύματος.

Η αντίσταση του νήματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: R = ρ * L / S, όπου ρ είναι η ειδική αντίσταση του υλικού του νήματος, L είναι το μήκος του νήματος, S είναι η περιοχή διατομής του νήματος . Η περιοχή διατομής του νήματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: S = π * d^2 / 4, όπου d είναι η διάμετρος του νήματος.

Έτσι, η ένταση ρεύματος I ισούται με: I = U / R = U * S / (ρ * L * π * d^2 / 4).

Αντικαθιστώντας γνωστές τιμές, παίρνουμε:

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 Ομ

I = U / R = 200 / 3,5 = 57,14 А

Έτσι, η πυκνότητα ρεύματος j που διαρρέει το νήμα είναι 114,29 A/m^2 (αφού S = π * (20*10^-6)^2 / 4 = 3,14 * 10^-13 m^2).

***

Το νήμα βολφραμίου ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως έχει πολύ υψηλή θερμοκρασία όταν πυρακτώνεται - 2300 °C. Για τον υπολογισμό της πυκνότητας ρεύματος και του ρεύματος που διαρρέει το νήμα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν τα ακόλουθα δεδομένα: διάμετρος νήματος - 20 μm, μήκος νήματος - 0,5 m, τάση νήματος - 200 V. Η ειδική αντίσταση του βολφραμίου στους 0 °C είναι 5,510^-8 Ομm, και ο συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης είναι 4,6*10^-3 K^-1.

Για να υπολογίσετε την πυκνότητα ρεύματος, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το νόμο του Ohm:

I = U / R,

όπου I είναι το ρεύμα, U είναι η τάση στο νήμα και R είναι η αντίσταση του νήματος.

Η αντίσταση του νήματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

R = ρ * L / S,

όπου ρ είναι η ειδική αντίσταση του υλικού του νήματος, L είναι το μήκος του νήματος και S είναι η περιοχή διατομής του νήματος.

Η περιοχή διατομής του νήματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο για την περιοχή ενός κύκλου:

S = π * d^2 / 4,

όπου d - διάμετρος σπειρώματος.

Έτσι, μπορούμε να βρούμε την αντίσταση του νήματος και, χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, να βρούμε την ισχύ του ρεύματος που διαρρέει το νήμα. Στη συνέχεια, μπορούμε να βρούμε την πυκνότητα ρεύματος διαιρώντας το ρεύμα με την περιοχή διατομής του νήματος.

Ας υπολογίσουμε όλες τις απαραίτητες παραμέτρους:

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 Ομ

I = U / R = 200 / 2,19 = 91,32 А

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

Έτσι, η πυκνότητα ρεύματος είναι 7,25 * 10^12 A/m^2 και η ένταση ρεύματος είναι 91,32 A.

***

1. Το νήμα βολφραμίου είναι ένα αξιόπιστο και ανθεκτικό υλικό για λαμπτήρες.
2. Η φωτεινότητα του φωτός από έναν λαμπτήρα νήματος βολφραμίου είναι πολύ ευχάριστη στο μάτι.
3. Οι λαμπτήρες με νήμα βολφραμίου έχουν υψηλή απόδοση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.
4. Το νήμα βολφραμίου δεν οξειδώνεται σε υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που εξασφαλίζει μεγάλη διάρκεια ζωής του λαμπτήρα.
5. Το νήμα βολφραμίου έχει υψηλή αντοχή στη θερμότητα, γεγονός που επιτρέπει τη χρήση λαμπτήρων με τέτοιο νήμα σε διάφορες συνθήκες.
6. Οι λαμπτήρες με νήμα βολφραμίου έχουν σταθερή φωτεινότητα φωτός σε όλη τη διάρκεια ζωής τους.
7. Το νήμα βολφραμίου παρέχει εξαιρετική χρωματική απόδοση, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για φωτισμό για εσωτερικούς σκοπούς.

Ιδιαιτερότητες:

Το νήμα βολφραμίου παρέχει υψηλή φωτεινότητα, καθιστώντας τους λαμπτήρες πυρακτώσεως ιδανικούς για οικιακό φωτισμό.

Οι λαμπτήρες πυράκτωσης βολφραμίου έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα για την αντικατάστασή τους.

Το νήμα βολφραμίου έχει υψηλή θερμική αντίσταση, που επιτρέπει στους λαμπτήρες να λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς ζημιά.

Οι λαμπτήρες με νήματα βολφραμίου παρέχουν σταθερότητα και αξιοπιστία, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για βιομηχανικούς και εμπορικούς σκοπούς.

Το νήμα βολφραμίου είναι ένα φιλικό προς το περιβάλλον υλικό που δεν περιέχει επιβλαβείς ουσίες, γεγονός που καθιστά τους λαμπτήρες με αυτό ασφαλείς για οικιακή χρήση.

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως με νήμα βολφραμίου είναι εξαιρετικά αποδοτικοί, γεγονός που εξοικονομεί ενέργεια.

Το νήμα βολφραμίου είναι ένα υψηλής ποιότητας υλικό, το οποίο εγγυάται την ανθεκτικότητα και την αξιοπιστία των λαμπτήρων μαζί του.