Оцените длину нити лампы накаливания, её толщина 0,03 мм, а сила тока в лампе равна 0,25 А при напряжении 220 В. Оцените длину нити лампы накаливания, если известно, что её толщина 0,03 мм, а сила тока в лампе равна 0,25 А при напряжении 220 В. Примем, что удельное сопротивление вольфрама при рабочей температуре лампы (когда нить накалена) в 12 раз больше, чем при комнатной температуре. Ответ дайте в сантиметрах.
Для нахождения длины нити лампы по известным параметрам используем формулу для расчета сопротивления нити:
R = ρ * (L / S), где R - сопротивление нити, ρ - удельное сопротивление вольфрама, L - длина нити, S - площадь поперечного сечения нити.
Сначала найдем площадь сечения нити:
S = π * (d/2)^2, где d - диаметр нити.
S = π (0,03 мм / 2)^2 = π (0,015 мм)^2 = π * (0,000225 мм^2) ≈ 0,00070686 мм^2
Удельное сопротивление вольфрама при комнатной температуре равно ρ0, при рабочей температуре - ρ1.
Учитывая, что ρ1 = 12 * ρ0, то для нахождения нужного ρ0 воспользуемся формулой:
R1 = ρ1 (L / S) = 12 R0
R0 = 1/12 R1 = 1/12 (U / I), где U - напряжение, I - сила тока.
R0 = 1/12 (220 В / 0,25 А) = 1/12 880 Ом = 73,33 Ом
Теперь найдем длину нити:
73,33 Ом = ρ0 * (L / 0,00070686 мм^2)
L = 73,33 Ом * 0,00070686 мм^2 / ρ0 ≈ 52,07 мм ≈ 5,21 см
Итак, длина нити лампы накаливания равна примерно 5,21 см.