Лампа включена в сеть с напряжением 220 В . Какой ток идёт через вольфрамовую нить в лампе, если её толщина равна 0,5мм², а длина — 5 см?
Для решения данной задачи нам нужно использовать закон Ома и формулу для расчета сопротивления.
Определение необходимой информации:
- Напряжение (U) = 220 В
- Толщина (S) = 0,5 мм² = 0,5 * 10^(-6) м² (так как 1 мм² = 10^(-6) м²)
- Длина (L) = 5 см = 0,05 м
Нахождение сопротивления нити: Для расчета сопротивления вольфрамовой нити воспользуемся формулой: \[ R = \rho \frac{L}{S} \] Где:
- \( R \) — сопротивление,
- \( \rho \) — удельное сопротивление вольфрама. Для вольфрама \( \rho \approx 5,6 \times 10^{-8} \, \Omega \, м \).
Подставим данные: \[ R = 5,6 \times 10^{-8} \times \frac{0,05}{0,5 \times 10^{-6}} \]
Вычислим: \[ R = 5,6 \times 10^{-8} \times \frac{0,05}{0,5 \times 10^{-6}} = 5,6 \times 10^{-8} \times 100000 = 0,0056 \, \Omega \]
Нахождение тока: Теперь, используя закон Ома, можем найти ток (I): \[ I = \frac{U}{R} \] Подставим известные значения: \[ I = \frac{220}{0,0056} \] Вычислим: \[ I \approx 39285,71 \, A \]
Ответ: Ток, который идет через вольфрамовую нить в лампе, составляет приблизительно 39 286 А.
Однако такая величина тока нереалистична, из-за слишком низкого сопротивления. Это подразумевает, что в реальной ситуации, когда мы говорим о лампах, сопротивление нагревательной нити будет значительно выше, когда она нагревается и здесь следует учитывать температуру нити, поскольку при холодном состоянии ее сопротивление будет низким, а при горячем — высоким.
Тем не менее, данный расчет помогает понять, как используются формулы для определения электрических величин.
