Kaip apskaičiuoti kaitrinės lempos kaitinamąją temperatūrą vardiniu režimu

Kaip žinote, didėjant metalo temperatūrai, didėja jo elektrinė varža. Įvairiems metalams būdingas jo atsparumo temperatūrai koeficientas α, kurį lengvai galima rasti žinyne.

Šio reiškinio priežastis yra ta, kad kintant temperatūrai metalinių kristalų gardelių jonų šiluminės virpesiai tampa intensyvesni, o srovę sudarantys laidumo elektronai su jais susiduria dažniau, išleisdami daugiau energijos šiems susidūrimams. Ir kadangi pati srovė (pagal Joule-Lenz įstatymą) lemia laidininko kaitinimą, tada, kai tik srovė pradeda tekėti per laidininką, šio laidininko pasipriešinimas iškart pradeda didėti.

Panašiai lempos kaitrinės galios atsparumas padidėja, kai ji prijungiama prie maitinimo šaltinio. Suraskime lempos kaitinamosios lempos temperatūrą vardiniu jos veikimo režimu.

Volframo (iš kurio gaminamas kaitrinės lempos siūlas) atsparumo temperatūros koeficientas yra α = 0,0045 / K, ir jis yra susijęs su atsparumo pokyčiu (kartu su temperatūros pokyčiu) tokiu santykiu:

Čia:

Kaitinimo siūlelio atsparumas R0 esant 0 ° C;

Kaitinimo siūlelio atsparumas R esant dabartinei temperatūrai t.

Kaitinamosios kaitinimo siūlelio varžos R0, esant 0 ° C, mums nežinomos, dabar ją reikia nustatyti netiesiogiai. Norėdami tai padaryti, pirmiausia su multimetru mes išmatuojame lempos atsparumą kambario temperatūrai.

Tada pažiūrėkite į kambario termometrą ir taip sužinokite oro temperatūrą kambaryje.

Jei darysime prielaidą, kad šalto lempos kaitinimo siūlelio temperatūra yra tiksliai tokia pati kaip kambario oro, tada lempos pasipriešinimas esant 0 ° C lengvai nustatomas pagal formulę:

Čia būtina pakeisti:

t-temperatūra kambaryje (termometru);

Lempos kaitinimo siūlelio atsparumas Rk esant dabartinei kambario temperatūrai (matuojamas multimetru).

Taigi, dabar mes žinome, kokia yra mūsų lempos kaitrinės varžos R0, esant 0 ° C. Dabar, žinodami nominalią lempos galią ir vardinę įtampą, grynai matematiškai nustatome jos vardinę varžą Rn pagal šią gerai žinomą formulę:

Čia mes pakeičiame duomenis, nurodytus tiesiai ant lempos:

Lempos U vardinė įtampa;

P vardinė lempos galia.

Pateiksime pačią pirmą formulę į tokią formą ir pakeisime ką tik rastą vardinį varžą Rn ir aukščiau rastą varžą R0 esant 0 ° С, taip pat temperatūros atsparumo koeficientą α = 0,0045 / K volframui (paimtą iš informacinės knygos):

Taigi nustatėme tikrąją lempos kaitrinės lempos temperatūrą darbinėje būsenoje, jos tiesiogiai nematuodami, o žinodami tik vardinę galią P, vardinę tinklo įtampą U, atsparumą šalčiui Rk, kambario temperatūrą t ir volframo atsparumo temperatūros koeficientą α.