Чому нитка електролампи сильно розжарюється, а проводять нитки залишаються холодними?

Чому нитка електролампи сильно розжарюється, а проводять нитки залишаються холодними?
Спробую відповісти в загальному вигляді. Маємо ланцюг, що складається з двох ділянок: спіраль з великим опором R і підводять дроти всередині лампочки, нехай їх опір одно r. Потужність, що виділяється на які проводять проводах, дорівнює P = I2r, де I - сила струму, яка однакова по всьому ланцюгу - і в спіралі, і в підвідних проводах. Ця сила струму визначається відомою формулою U = I (R + r), де U - напруга на лампочці. Підставляючи силу струму, знайдену з цієї формули, в формулу для потужності, що виділяється на r, отримуємо: P = U2r / (R + r). Ця залежність має максимум. Дійсно, потужність, що виділяється на підвідних проводах дорівнює нулю як при r = 0, так і при r -> нескінченності. Прирівнявши нулю похідну, отримуємо, що максимальна потужність буде виділятися при r = R. Якщо збільшувати опір підвідних проводів, тепловиділення на них буде зростати, досягне максимуму, а потім почне зменшуватися. Очевидно, що на практиці таке і близько не виконується: завжди r lt; lt; R. І основна потужність (вірніше, практично вся) виділяється саме на спіралі.
Все просто. Згідно із законом Джоуля-Ленца теплота, що виділяється провідником прямо пропорційна його опору. Нитка розжарювання дуже тонка і довга (подивіться на неї в лупу: надзвичайно тонка нитка, завита в спіраль), і її опір значно більше опору проводять ниток, тому вона нагрівається значно більше їх, і від нагрівання світиться
різкий перепад середовища опору.
опір вольфраму - 0.5, опір стали - 1.1, при цьому, опір вольфраму при нагріванні ще менше 0.3. Триразовий перепад опору забезпечує більш швидкий рух електронів на ділянці вольфрамової нитки, від чого відбувається наколювання і світіння.
Добавить комментарий