Kā aprēķināt kvēlspuldzes kvēldiega temperatūru nominālajā režīmā

Kā jūs zināt, palielinoties metāla temperatūrai, tā elektriskā pretestība palielinās. Dažādiem metāliem saistībā ar šo parādību ir raksturīgs paša temperatūras pretestības koeficients α, ko viegli var atrast atsauces grāmatā.

Šīs parādības iemesls ir tas, ka, paaugstinoties temperatūrai, metāla kristālu režģu jonu termiskās vibrācijas kļūst intensīvākas, un strāvu veidojošie vadīšanas elektroni ar tiem biežāk saduras, tērējot vairāk enerģijas šīm sadursmēm. Un tā kā pati strāva (saskaņā ar Džoula-Lenca likumu) noved pie diriģenta sildīšanas, tad, tiklīdz strāva sāk plūst caur vadītāju, šī diriģenta pretestība tūlīt sāk palielināties.

Tāpat arī luktura kvēldiega pretestība palielinās, kad tas ir savienots ar strāvas avotu. Noskaidrosim lampas kvēldiega temperatūru nominālajā tās darbības režīmā.

Volframa (no kura izgatavo kvēlspuldzes kvēldiegu) temperatūras pretestības koeficients ir α = 0,0045 / K, un to saista ar pretestības izmaiņām (kopā ar temperatūras izmaiņām) ar šādu attiecību:

Šeit:

Kvēldiega izturība pret R0 pie 0 ° C;

Kvēldiega R pretestība pašreizējā temperatūrā t.

Kvēlspuldzes pretestība R0 pie 0 ° C mums nav zināma, tagad tā ir jānosaka netieši. Lai to izdarītu, vispirms ar multimetru mēs izmērām lampas pretestību istabas temperatūrā.

Tālāk apskatiet istabas termometru un tādējādi noskaidrojiet gaisa temperatūru telpā.

Ja mēs pieņemam, ka luktura aukstajam kvēldiegam ir tieši tāda pati temperatūra kā telpas gaisam, tad luktura pretestību 0 ° C temperatūrā viegli nosaka pēc formulas:

Šeit ir jāaizstāj:

t-temperatūra telpā (ar termometru);

Lampas kvēldiega pretestība Rk pie pašreizējās temperatūras telpā (izmērāma ar multimetru).

Tātad, tagad mēs zinām mūsu lampas kvēldiega pretestību R0 0 ° C temperatūrā. Tagad, zinot lampas nominālo jaudu un nominālo spriegumu, tīri matemātiski nosakām tās nominālo pretestību Rn pēc šādas labi zināmas formulas:

Šeit mēs aizstājam tieši uz luktura norādītos datus:

Luktura U nominālais spriegums;

P nominālā spuldzes jauda.

Pirmo formulu mēs aizstājam ar šādu formu un aizstājam nupat atrasto nominālo pretestību Rn un iepriekš konstatēto pretestību R0 pie 0 ° С, kā arī volframa pretestības temperatūras koeficientu α = 0,0045 / K (ņemts no atsauces grāmatas):

Tātad mēs noskaidrojām faktisko lampas kvēldiega temperatūru darba stāvoklī, nevis tieši mērot, bet tikai zinot nominālo jaudu P, tīkla nominālo spriegumu U, aukstuma pretestību Rk, istabas temperatūru t un volframa pretestības temperatūras koeficientu α.