Kako izračunati temperaturu žarulje sa žarnom niti u nazivnom načinu

Kao što znate, s porastom temperature metala povećava se i njegov električni otpor. Za razne metale, u vezi s tim fenomenom, karakterističan je vlastiti temperaturni koeficijent otpora α, koji se lako može naći u referentnoj knjizi.

Razlog za ovaj fenomen je taj što se toplinske vibracije iona metalne kristalne rešetke povećavaju s porastom temperature, a elektroni provodljivosti koji tvore struju češće se sudaraju s njima, trošeći više energije na ove sudare. A budući da sama struja (prema Joule-Lenzovom zakonu) dovodi do zagrijavanja vodiča, tada čim struja počne teći kroz vodič, otpor ovog vodiča odmah počinje rasti.

Slično tome, otpor žarulje žarulje povećava se kada je spojen na izvor napajanja. Nađimo temperaturu žarulje žarulje u nazivnom načinu rada.

Temperaturni koeficijent otpornosti volfram (od kojeg se izrađuje žarulja žarulje sa žarnom niti) je α = 0,0045 / K, a povezan je s promjenom otpora (zajedno s promjenom temperature) sljedećim odnosom:

ovdje:

R0-otpornost niti od 0 ° C;

R-otpornost niti u trenutnoj temperaturi t.

Otpor R0 žarulje sa žarnom niti na 0 ° C nije nam poznat, sada ga treba posredno odrediti. Da bismo to učinili, najprije pomoću multimetra mjerimo otpornost žarulje na sobnoj temperaturi.

Zatim pogledajte sobni termometar i tako saznajte temperaturu zraka u sobi.

Ako pretpostavimo da hladna žarulja žarulje ima točno istu temperaturu kao i zrak u sobi, tada se otpor svjetiljke na 0 ° C lako određuje formulom:

Ovdje je potrebno zamijeniti:

t-temperatura u sobi (pomoću termometra);

Rk-otpornost žarulje žarulje pri trenutnoj temperaturi u sobi (mjerljiva multimeterom).

Dakle, sada znamo otpor R0 žarulje naše lampe na 0 ° C. Sada, znajući nominalnu snagu žarulje i njen nazivni napon, matematički odredimo njezin nominalni otpor Rn prema sljedećoj dobro poznatoj formuli:

Ovdje zamjenjujemo podatke označene izravno na žarulji:

U nazivni napon svjetiljke;

Snaga žarulje s P oznakom.

Sada donosimo prvu formulu u sljedeći oblik i zamjenjujemo upravo pronađeni nazivni otpor Rn i otpor R0 na 0 ° C, koji je pronađen gore, kao i temperaturni koeficijent otpora α = 0,0045 / K za volfram (preuzet iz referentne knjige):

Tako smo pronašli stvarnu temperaturu žarulje žarulje u radnom stanju, ne mjerijući je izravno, već samo poznavajući nazivnu snagu P, nazivni napon mreže U, hladni otpor Rk, sobnu temperaturu t i temperaturni koeficijent otpornosti volframova α.