Электрическую лампу сопротивлением 240 ом, рассчитанную на напряжение 120 в, надо питать от сети напряжением 220 в. какой длины нихромовый проводник с площадью поперечного сечения 0,55 мм2 надо включить последовательно с лампой? удельное сопротивление нихромового проводника 1,1*10-6 ом*м

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для питания лампы от сети с напряжением 220 В необходимо последовательно включить нихромовый проводник длиной 100 м. Шаг 1: Определение силы тока в цепи Поскольку лампа и проводник соединяются последовательно, сила тока во всей цепи будет одинаковой и равной номинальному току лампы. Используя закон Ома, найдем ток, на который рассчитана лампа: I=ULRL=120240=0,5 Аcap I equals the fraction with numerator cap U sub cap L and denominator cap R sub cap L end-fraction equals 120 over 240 end-fraction equals 0 comma 5 А Шаг 2: Расчет напряжения на нихромовом проводнике При последовательном соединении общее напряжение сети распределяется между элементами. Чтобы лампа работала в нормальном режиме, на ней должно быть 120 В. Следовательно, остальное напряжение должно упасть на добавочном проводнике: Up=UUL=220120=100 Вcap U sub p equals cap U minus cap U sub cap L equals 220 minus 120 equals 100 ВШаг 3: Нахождение сопротивления проводника Зная напряжение на проводнике и силу тока в нем, вычислим необходимое электрическое сопротивление нихромовой проволоки по закону Ома: Rp=UpI=1000,5=200 Омcap R sub p equals the fraction with numerator cap U sub p and denominator cap I end-fraction equals the fraction with numerator 100 and denominator 0 comma 5 end-fraction equals 200 Ом Шаг 4: Вычисление длины проводника Сопротивление проводника зависит от его геометрических параметров и удельного сопротивления материала. Формула сопротивления имеет вид R=ρlScap R equals the fraction with numerator rho center dot l and denominator cap S end-fraction . Выразим отсюда длину проводника ll: l=RpSρl equals the fraction with numerator cap R sub p center dot cap S and denominator rho end-fraction Подставим значения, учитывая, что ρ=1,110-6 Оммrho equals 1 comma 1 center dot 10 to the negative 6 power Ом center dot м и S=0,55 мм2=0,5510-6 м2cap S equals 0 comma 55 мм squared equals 0 comma 55 center dot 10 to the negative 6 power м squared: l=2000,5510-61,110-6=2000,551,1=100 мl equals the fraction with numerator 200 center dot 0 comma 55 center dot 10 to the negative 6 power and denominator 1 comma 1 center dot 10 to the negative 6 power end-fraction equals the fraction with numerator 200 center dot 0 comma 55 and denominator 1 comma 1 end-fraction equals 100 м Ответ: Для нормальной работы лампы требуется нихромовый проводник длиной 100 м. Укажите, требуется ли вам расчет мощности, выделяемой на этом проводнике, для подбора его толщины во избежание перегрева?

Форма ответа

Ваш аватар