Il filamento di tungsteno di una lampadina a incandescenza lo è

Quando riscaldato, il filamento di tungsteno di una lampadina a incandescenza raggiunge una temperatura di 2300 °C. Se il diametro del filamento è 20 µm e la sua lunghezza è 0,5 m, quale sarà la densità di corrente I e la corrente j che lo attraversa ad una tensione di 200 V? La resistività del tungsteno a 0 °C è 5,510^-8Omm, e il coefficiente di resistenza alla temperatura è 4,6*10^-3 K^-1.

Il negozio online di beni digitali presenta alla vostra attenzione un prodotto innovativo: il corso digitale "Fondamenti di ingegneria elettrica". Il nostro corso ti aiuterà a padroneggiare le conoscenze fondamentali dell'ingegneria elettrica, inclusi argomenti importanti come i circuiti elettrici, le leggi di Ohm, i campi elettromagnetici e molto altro.

Nel corso utilizziamo esempi vividi e illustrazioni visive per aiutare i nostri studenti a comprendere facilmente il materiale. Il nostro team di esperti di ingegneria elettrica ha progettato il corso per essere utile sia ai principianti che agli utenti avanzati.

Il corso Fondamenti di ingegneria elettrica è disponibile come prodotto digitale, consentendoti di iniziare ad apprendere immediatamente dopo il pagamento. Puoi scegliere il tempo e il ritmo di apprendimento più convenienti per te e anche ripetere i materiali tutte le volte che desideri.

Non perdere l'opportunità di padroneggiare le basi dell'ingegneria elettrica con il nostro corso unico. Acquista un prodotto digitale oggi e inizia il tuo viaggio verso nuove conoscenze e competenze!

Il filamento di tungsteno di una lampadina a incandescenza ha un diametro di 20 micron e una lunghezza di 0,5 m A una tensione di 200 V, attraverso il filamento scorre una corrente di intensità I, che dobbiamo trovare. Per fare ciò, usiamo la legge di Ohm: U = R * I, dove U è la tensione sul filo, R è la resistenza del filo, I è la forza attuale.

La resistenza del filo può essere trovata utilizzando la formula: R = ρ * L / S, dove ρ è la resistività del materiale del filo, L è la lunghezza del filo, S è l'area della sezione trasversale del filo . L'area della sezione trasversale della filettatura può essere trovata utilizzando la formula: S = π * d^2 / 4, dove d è il diametro della filettatura.

Pertanto, la forza attuale I è uguale a: I = U / R = U * S / (ρ * L * π * d^2 / 4).

Sostituendo i valori noti, otteniamo:

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 А

Pertanto, la densità di corrente j che scorre attraverso il filamento è 114,29 A/m^2 (poiché S = π * (20*10^-6)^2 / 4 = 3,14 * 10^-13 m^2).

***

Il filamento di tungsteno di una lampadina a incandescenza ha una temperatura molto elevata quando è a incandescenza: 2300 °C. Per calcolare la densità di corrente e la corrente che scorre attraverso il filamento, è necessario utilizzare i seguenti dati: diametro del filamento - 20 µm, lunghezza del filamento - 0,5 m, tensione del filamento - 200 V. La resistività del tungsteno a 0 °C è 5,510^-8Omm, e il coefficiente di resistenza alla temperatura è 4,6*10^-3 K^-1.

Per calcolare la densità di corrente è necessario utilizzare la legge di Ohm:

Io = U/R,

dove I è la corrente, U è la tensione sul filamento e R è la resistenza del filamento.

La resistenza del filo può essere trovata utilizzando la formula:

R = ρ * L / S,

dove ρ è la resistività del materiale del filamento, L è la lunghezza del filamento e S è l'area della sezione trasversale del filamento.

L'area della sezione trasversale del filo può essere trovata utilizzando la formula per l'area di un cerchio:

S = π * d^2 / 4,

dove d - diametro della filettatura.

Pertanto, possiamo trovare la resistenza del filo e, utilizzando la legge di Ohm, trovare la corrente che scorre attraverso il filo. Possiamo quindi trovare la densità di corrente dividendo la corrente per l'area della sezione trasversale del filamento.

Calcoliamo tutti i parametri necessari:

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 А

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

Pertanto, la densità di corrente è 7,25 * 10^12 A/m^2 e l'intensità di corrente è 91,32 A.

***

1. Il filamento di tungsteno è un materiale affidabile e durevole per le lampadine.
2. La luminosità della luce proveniente da una lampadina a filamento di tungsteno è molto piacevole alla vista.
3. Le lampadine a filamento di tungsteno hanno un'elevata efficienza e un basso consumo energetico.
4. Il filamento di tungsteno non si ossida alle alte temperature, garantendo una lunga durata della lampadina.
5. Il filamento di tungsteno ha un'elevata resistenza al calore, che consente l'uso di lampadine con tale filamento in varie condizioni.
6. Le lampadine con filamento di tungsteno hanno una luminosità luminosa stabile per tutta la loro durata.
7. Il filamento di tungsteno fornisce un'eccellente resa cromatica, che è particolarmente importante per l'illuminazione per interni.

Peculiarità:

Il filamento di tungsteno fornisce un'elevata luminosità, rendendo le lampadine a incandescenza ideali per l'illuminazione domestica.

Le lampadine a filamento di tungsteno hanno una lunga durata, risparmiando tempo e denaro per sostituirle.

Il filamento di tungsteno ha un'elevata resistenza termica, che consente alle lampadine con esso di funzionare ad alte temperature senza danni.

Le lampadine a filamento di tungsteno forniscono stabilità e affidabilità, che è particolarmente importante per scopi industriali e commerciali.

Il filamento di tungsteno è un materiale ecologico che non contiene sostanze nocive, il che rende le lampadine sicure per l'uso domestico.

Le lampadine a incandescenza con filamento di tungsteno sono altamente efficienti, il che consente di risparmiare energia.

Il filamento di tungsteno è un materiale di alta qualità, che garantisce la durata e l'affidabilità delle lampadine con esso.