電球ではどのくらいの電流が発生しますか?

電球の電流強度の計算

このデジタル製品は、120 V の電圧で動作し、2000 °C に加熱されたタングステン フィラメントを備えた電球の電流の計算を説明したものです。

オームの法則を使用した電流の計算式と、この条件に基づく計算例を説明します。この説明には、18 °C での糸の抵抗値が 40 オームに等しいことも示されています。

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電球で生成される電流は、式 I = V/R を使用するオームの法則を使用して計算できます。ここで、I は電流 (アンペア)、V は電圧 (ボルト)、R は抵抗 (オーム) です。

この問題については、ランプの電圧が 120 V、18 °C でのフィラメントの抵抗が 40 オームであることが条件からわかります。ただし、電流を計算するには、動作温度 2000 °C でのフィラメントの抵抗を知る必要があります。

加熱すると、フィラメントの抵抗が 10 倍に増加すると仮定します。この場合、動作温度でのフィラメント抵抗は 400 オーム (40 オーム x 10) になります。

これで、オームの公式を使用して電流を計算できます: I = V/R = 120 V / 400 オーム = 0.3 A。

したがって、120 V の電圧で動作し、タングステン フィラメントが 2000 °C に加熱されたときに電球に生成される電流は 0.3 A です。

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電球に発生する電流の強さは、導体の電流の強さ (I) がこの導体の電圧 (U) に正比例し、抵抗 (R) に反比例するというオームの法則によって計算できます。指揮者の：I = U / R。

この問題を解決するには、まず 2000 °C の温度でのフィラメントの抵抗を見つける必要があります。これは、温度の変化に応じて導体の抵抗を変化させる公式を使用して行うことができます: R = R₀(1 + αΔT)、ここで R₀ は初期温度での導体の抵抗、α は抵抗の温度係数、 ΔT は温度変化です。

タングステンの場合、抵抗の温度係数 α は 0.0045 1/°C です。問題の条件によると、初期温度は 18 °C、温度変化 ΔT = 2000 °C - 18 °C = 1982 °C となります。したがって、2000 °C の温度でのフィラメントの抵抗は次のようになります: R = 40 オーム * (1 + 0.0045 1/°C * 1982 °C) = 319.1 オーム。

これで、120 V の電圧でランプに流れる電流を求めることができます。 I = U / R = 120 V / 319.1 オーム ≈ 0.376 A。 答え: 120 V で動作し、2000 °C に加熱された電球で生成される電流C、約 0.376 A に相当します。

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