Hvordan beregne glødetemperaturen til en glødelampe i nominell modus

Som du vet, med økende temperatur på metallet øker dets elektriske motstand. For forskjellige metaller, i forbindelse med dette fenomenet, er dens egen temperaturskoeffisient α karakteristisk, som lett kan finnes i referanseboken.

Årsaken til dette fenomenet er at de termiske vibrasjonene til metallkrystallgitterionene blir mer intense med økende temperatur, og ledningselektronene som danner strømmen kolliderer oftere med dem, og bruker mer energi på disse kollisjonene. Og siden selve strømmen (i henhold til Joule-Lenz-loven) fører til oppvarming av lederen, så begynner straks denne motstanden å øke så snart strømmen begynner å strømme gjennom lederen.

På samme måte øker motstanden mot glødetråden til lampen når den er koblet til en strømkilde. La oss finne temperaturen på glødetråden til lampen i den nominelle driftsmodusen.

Temperaturkoeffisienten av wolfram (som glødetrådens glødelampe er laget av) er α = 0,0045 / K, og den er assosiert med en endring i motstand (sammen med en temperaturendring) ved følgende forhold:

her:

R0-motstand av glødetråden ved 0 ° C;

R-motstand av glødetråden ved dagens temperatur t.

Motstanden R0 for glødetråden ved 0 ° C er ikke kjent for oss, den må nå bestemmes indirekte. For å gjøre dette må vi først med et multimeter måle lampens motstand i romtemperatur.

Ta deretter en titt på romtermometeret, og finn ut lufttemperaturen i rommet.

Hvis vi antar at lampens kalde glødetråd har nøyaktig samme temperatur som luften i rommet, bestemmes lett lampens motstand ved 0 ° C av formelen:

Det er nødvendig å erstatte her:

t-temperatur i rommet (med termometer);

Rk-motstand for lampens glødetråd ved den nåværende temperaturen i rommet (målbar med en multimeter).

Så nå vet vi motstanden R0 for glødetråden til lampen vår ved 0 ° C. Når vi kjenner den nominelle lampeeffekten og dens nominelle spenning, bestemmer vi rent matematisk dens nominelle motstand Rn i henhold til følgende velkjente formel:

Vi erstatter her dataene som er indikert direkte på lampen:

U-nominell spenning på lampen;

P-nominell lampekraft.

Nå tar vi den aller første formelen til følgende form, og erstatter den nominelle motstanden Rn som nettopp er funnet, og motstanden R0 ved 0 ° С, som ble funnet ovenfor, samt temperaturkoeffisienten for motstand α = 0,0045 / K for wolfram (hentet fra referanseboken):

Så vi fant den faktiske temperaturen på glødelampen til lampen i fungerende tilstand, ikke måler den direkte, men bare kjente den nominelle effekten P, den nominelle spenningen til nettverket U, den kalde motstanden Rk, romtemperaturen t og temperaturkoeffisienten for wolframmotstand α.