Po podgrzaniu włókno wolframowe żarówki osiąga temperaturę 2300°C. Jeżeli średnica żarnika wynosi 20 µm, a jego długość wynosi 0,5 m, to jaka będzie gęstość prądu I i przepływający przez niego prąd j przy napięciu 200 V? Rezystywność wolframu w temperaturze 0 ° C wynosi 5,510^-8 Omm, a współczynnik temperaturowy oporu wynosi 4,6*10^-3 K^-1.
Internetowy sklep z towarami cyfrowymi przedstawia Państwu innowacyjny produkt - kurs cyfrowy „Podstawy elektrotechniki”. Nasz kurs pomoże Ci opanować podstawową wiedzę z elektrotechniki, obejmującą ważne tematy, takie jak obwody elektryczne, prawa Ohma, pola elektromagnetyczne i wiele innych.
W trakcie kursu używamy żywych przykładów i ilustracji wizualnych, aby pomóc naszym uczniom w łatwym zrozumieniu materiału. Nasz zespół ekspertów z zakresu elektrotechniki opracował kurs tak, aby był przydatny zarówno dla początkujących, jak i zaawansowanych użytkowników.
Kurs Podstawy Elektrotechniki dostępny jest w formie produktu cyfrowego, dzięki czemu możesz rozpocząć naukę natychmiast po dokonaniu płatności. Możesz wybrać dogodny dla siebie czas i tempo nauki, a także powtarzać materiały tyle razy, ile potrzebujesz.
Nie przegap okazji, aby opanować podstawy elektrotechniki dzięki naszemu wyjątkowemu kursowi. Kup produkt cyfrowy już dziś i rozpocznij swoją podróż po nową wiedzę i umiejętności!
Włókno wolframowe żarówki ma średnicę 20 mikronów i długość 0,5 m. Przy napięciu 200 V przez żarnik przepływa prąd I, który musimy znaleźć. Aby to zrobić, używamy prawa Ohma: U = R * I, gdzie U to napięcie na gwincie, R to rezystancja gwintu, I to natężenie prądu.
Opór gwintu można obliczyć ze wzoru: R = ρ * L / S, gdzie ρ to opór właściwy materiału gwintu, L to długość gwintu, S to pole przekroju gwintu . Pole przekroju gwintu można obliczyć ze wzoru: S = π * d^2 / 4, gdzie d jest średnicą gwintu.
Zatem natężenie prądu I jest równe: I = U / R = U * S / (ρ * L * π * d^2 / 4).
Podstawiając znane wartości, otrzymujemy:
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
Ja = U / R = 200 / 3,5 = 57,14 А
Zatem gęstość prądu j przepływającego przez żarnik wynosi 114,29 A/m^2 (ponieważ S = π * (20*10^-6)^2 / 4 = 3,14 * 10^-13 m^2).
***
Włókno wolframowe żarówki żarowej ma bardzo wysoką temperaturę w stanie żarzenia – 2300°C. Aby obliczyć gęstość prądu i prąd płynący przez żarnik, należy wykorzystać następujące dane: średnica żarnika - 20 µm, długość żarnika - 0,5 m, napięcie żarnika - 200 V. Rezystywność wolframu w temperaturze 0 °C wynosi 5,510^-8 Omm, a współczynnik temperaturowy oporu wynosi 4,6*10^-3 K^-1.
Aby obliczyć gęstość prądu, należy skorzystać z prawa Ohma:
Ja = U/R,
gdzie I to prąd, U to napięcie na żarniku, a R to rezystancja żarnika.
Opór gwintu można obliczyć korzystając ze wzoru:
R = ρ * L / S,
gdzie ρ jest opornością materiału żarnika, L jest długością włókna, a S jest polem przekroju poprzecznego włókna.
Pole przekroju gwintu można obliczyć korzystając ze wzoru na pole koła:
S = π * d^2 / 4,
gdzie d - średnica gwintu.
W ten sposób możemy znaleźć opór nici i korzystając z prawa Ohma, znaleźć siłę prądu płynącego przez nić. Następnie możemy znaleźć gęstość prądu, dzieląc prąd przez pole przekroju poprzecznego żarnika.
Obliczmy wszystkie niezbędne parametry:
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
Ja = U / R = 200 / 2,19 = 91,32 А
j = I / S = 91,32 / 1,26 * 10^-11 = 7,25 * 10^12 A/m^2.
Zatem gęstość prądu wynosi 7,25 * 10^12 A/m^2, a natężenie prądu wynosi 91,32 A.
***
Włókno wolframowe zapewnia wysoką jasność, dzięki czemu żarówki są idealne do oświetlenia domu.
Żarówki z żarnikiem wolframowym mają długą żywotność, co pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze na ich wymianę.
Włókno wolframowe ma wysoką odporność termiczną, co pozwala żarówkom z nim pracować w wysokich temperaturach bez uszkodzeń.
Żarówki z żarnikiem wolframowym zapewniają stabilność i niezawodność, co jest szczególnie ważne w zastosowaniach przemysłowych i handlowych.
Włókno wolframowe to materiał przyjazny dla środowiska, który nie zawiera szkodliwych substancji, co sprawia, że żarówki z nim wykonane są bezpieczne do użytku domowego.
Żarówki z żarnikiem wolframowym są bardzo wydajne, co oszczędza energię.
Włókno wolframowe to wysokiej jakości materiał, który gwarantuje trwałość i niezawodność żarówek z nim wykonanych.