Nashidvery.ru

Наши Двери
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как возникает ток в лампочке

Kvant. Электричества и теплота

Когда тонкая железная. проволока. сообщенная с одним полюсом огромной батареи,
будет. поднесена к углю, сообщенному с другим полюсом батареи, то между ними
является также больше или меньше яркое пламя, от которого. конец проволоки
почти во мгновение ока краснеет, скоро расплавляется и начинает гореть.
Василий Петров
. проводящая способность металлов меняется с изменением температуры
и уменьшается в том же отношении, в каком растет температура.
Гемфри Дэви
Прекрасные опыты Зеебека и Пельтье показывают взаимную превращаемость теплоты и электричества.
Майкл Фарадей

Содержание

Конечно же, пересечение этих разделов физики уже происходило на страницах «Калейдоскопа». Легко догадаться, что тогда речь шла о законе Джоуля-Ленца: его изучение имеет большое значение и ему уделено немало внимания в школе. Он даже как бы заслонил собой другие весьма важные взаимоотношения двух поначалу стоящих порознь областей физики. Однако у них оказалось немало общего, и первые попытки нащупать связи между электрическими и тепловыми явлениями осуществлялись задолго до установления закона Джоуля-Ленца. Работы Петрова, Дэви, Зеебека и Пельтье были сделаны еще в первой трети XIX века, тогда же были заложены и опытные основы термоэлектричества. В научный и практический обиход вошли такие термины, как термопара, электрокалорический эффект, термоэлектронная эмиссия.

Сегодня понимание глубинных процессов, объединяющих теплоту и электричество, определяет прогресс и в исследовании сверхпроводимости, и в электронике, и в создании новых электротехнических приборов и источников энергии, отличающихся малыми габаритами, экономичностью и экологической безопасностью.

Поэтому давайте хотя бы «притронемся» к этой интересной и важной теме.

Вопросы и задачи

  1. Иногда перегоревшую лампочку удается заставить снова светиться, встряхивая ее. Почему «ожившая» лампочка светит ярче?
  2. Отчего концы перегоревшего волоска электрического предохранителя обычно оканчиваются шариками?
  3. В момент включения лампочки сила тока в цепи отличается от той, которая имеет место, когда лампочка начинает светиться. Как изменяется ток в цепи с лампочкой, имеющей металлическую нить накала, и в цепи с лампочкой с угольной нитью?
  4. Две лампочки одинаковой мощности, рассчитанные на одно и то же напряжение, включены последовательно в сеть с этим напряжением. Одна из лампочек имеет металлическую нить накала, другая — угольную. Какая из них накалена сильнее?
  5. Почему при расчете увеличения сопротивления металлического проводника с ростом температуры не учитывают удлинение проводника?
  6. Лампу, рассчитанную на напряжение 220 В, включили в сеть с напряжением 127 В. Считая, что мощность пропорциональна квадрату напряжения, можно сделать вывод, что она будет втрое меньше номинальной. Так ли это?
  7. Когда величина тока в цепи будет больше: если вся никелиновая спираль, включенная в электрическую цепь, находится в воде или если часть ее вынута из воды?
  8. По классической электронной теории, сопротивление металлов прямо пропорционально их абсолютной температуре. Какое явление противоречит этому выводу?
  9. Почему при дуговом разряде сильно разогревается именно катод, хотя заряженные частицы бомбардируют оба электрода?
  10. Что произойдет с горящей электрической дугой, если сильно охладить отрицательный электрод? А положительный?
  11. Электрическая дуга низкого напряжения создана между угольным электродом и большой металлической плитой и питается от трансформатора. Каким будет ток в цепи: переменным или выпрямленным?
  12. Можно ли получить электронный луч в трубке, из которой полностью удален газ?
  13. Пока стеклянная палочка АВ, включенная в изображенную на рисунке цепь, остается холодной, ток цепи ничтожно мал и лампочка Л не горит. При нагревании палочки нить лампочки начинает светиться. Если теперь закоротить лампочку и убрать горелку, палочка «сама» раскаляется до яркого свечения. Как это объяснить?
Читайте так же:
Двойной выключатель две лампочки схема подключения

Img Kvant K-2004-01-001.jpg

Микроопыт

Соберите электрическую схему, состоящую из батарейки на 4,5 В, лампочки для карманного фонарика и двух полосок жести, разделенных воздушным промежутком в 1-3 мм. Если в этот промежуток ввести несколько капель некрепкого раствора соли, замыкающего цепь, лампочка станет еле заметно гореть. Однако при нагревании раствора, например горящей спичкой, накал лампочки существенно увеличится. С чем это связано?

Любопытно, что…

. сам Томас Зеебек — немецкий физик, случайно открывший термоэлектричество, ошибочно считал, что разность температур в местах соприкосновения разнородных металлов «освобождает» магнетизм, и назвал новое явление термомагнетизмом. Это, однако, не помешало ему построить термопару и использовать ее для измерения температуры.

. многие физики с сомнением отнеслись к опытам француза Жана Пельтье, обнаружившего в месте контакта двух разнородных проводников выделение или поглощение тепла в зависимости от направления электрического тока. Возможно, недоверие было связано с тем, что до тридцати лет Пельтье был часовщиком и лишь потом посвятил себя науке.

. использование явления Пельтье в полупроводниковых термоэлементах позволило создать (уже в XX веке) холодильные машины, не уступающие по эффективности некоторым моделям домашних холодильников.

. экспериментальное подтверждение обратимости эффектов Зеебека и Пельтье получил в 1838 году русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Поместив каплю воды на одном из спаев термоэлемента, он заморозил ее, пропуская ток по проводникам от внешнего источника, в то время как второй спай при этом нагревался.

. великий английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин), сумевший объяснить термоэлектрические явления на основе термодинамики, в 1856 году открыл так называемый третий термоэлектрический эффект когда по проводнику проходит электрический ток и вдоль него имеется перепад температур, то помимо джоулева тепла в нем выделяется или поглощается (в зависимости от направления тока) еще некоторое количество теплоты.

. обнаруженная в 1821 году английским ученым Гемфри Дэви зависимость проводимости металлов от температуры очень слабо проявляется в сплавах. Например, сопротивление константана, состоящего из меди, никеля и марганца, практически не меняется при нагревании или охлаждении, что очень важно при конструировании особо точных электротехнических устройств.

. за выдающимся американским изобретателем Томасом Эдисоном числится и одно физическое открытие — в 1883 году он впервые наблюдал термоэлектронную эмиссию. Но не найдя этому эффекту (названному потом его именем) практического применения, Эдисон забывает об открытии. Несколько позже английский физик Джон Флеминг находит объяснение явлению и уже в 1904 году патентует вакуумный диод — первую радиолампу, работа которой связана с эффектом Эдисона.

Читайте так же:
Лампочка провод розетка схема подключения

. топливные элементы, непосредственно превращающие химическую энергию в электрическую без промежуточного образования тепла, пробовали создать более полутора столетий назад. Однако лишь сравнительно недавно эти элементы достигли стадии практического воплощения, и то в довольно экзотических случаях, как например в экспедиции «Аполлона» на Луну.

. еще одна возможность преобразования тепла в электричество осуществлена в конце XX века — это термофотоэлектричество. Энергия сжигаемого топлива переводится в инфракрасное излучение, улавливаемое полупроводниками, вырабатывающими электрический ток. Уже выпускаются действующие на этом принципе генераторы для рыболовных судов, впереди — разработка элемента питания для военных целей и автомобильной промышленности.

Какой силы ток возникает в электрической лампе, работаю

Задача 31152. Подробное решение с краткой записью условия, формул и законов, используемых в решении, выводом расчетной формулы и ответом.
Если возникнут вопросы по решению, пишите. Постараюсь помочь.

Отзывы

С товаром «Какой силы ток возникает в электрической лампе, работаю» также смотрят:

В целях противодействия нарушению авторских прав и права собственности, а также исключения необоснованных обвинений в адрес администрации сайта о пособничестве такому нарушению, администрация торговой площадки Plati (http://www.plati.market) обращается к Вам с просьбой — в случае обнаружения нарушений на торговой площадке Plati, незамедлительно информировать нас по адресу support@plati.market о факте такого нарушения и предоставить нам достоверную информацию, подтверждающую Ваши авторские права или права собственности. В письме обязательно укажите ваши контактные реквизиты (Ф.И.О., телефон).

В целях исключения необоснованных и заведомо ложных сообщений о фактах нарушения указанных прав, администрация будет отказывать в предоставлении услуг на торговой площадке Plati, только после получения от Вас письменных заявлений о нарушении с приложением копий документов, подтверждающих ваши авторские права или права собственности, по адресу: 123007, г. Москва, Малый Калужский пер. д.4, стр.3, Адвокатский кабинет «АКАР №380».

В целях оперативного реагирования на нарушения Ваших прав и необходимости блокировки действий недобросовестных продавцов, Plati просит Вас направить заверенную телеграмму, которая будет являться основанием для блокировки действий продавца, указанная телеграмма должна содержать указание: вида нарушенных прав, подтверждения ваших прав и ваши контактные данные (организиционно-правовую форму лица, Ф.И.О.). Блокировка будет снята по истечение 15 дней, в случае непредставления Вами в Адвокатский кабинет письменных документов подтверждающих ваши авторские права или права собственности.

  • Мои покупки
  • Мои закладки
  • Мой чат
  • API
  • Поддержка
  • Политика возвратовСоглашениеПолитика безопасности

Этот сайт использует cookie (куки) для обеспечения более эффективного пользовательского опыта. Подробнее читайте в нашей Политике использования файлов cookie.

Политика использования файлов cookie

Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с данной политикой использования файлов cookie, прежде чем пользоваться услугами plati.ru. Посещая сайт plati.ru вы соглашается с тем, что plati.ru может использовать файлы cookie для их последующей обработки системами Google Analytics, Яндекс.Метрика.

Что такое cookies?

Cookies — это простые текстовые файлы, которые хранятся на вашем компьютере или мобильном устройстве сервером веб-сайта. Каждый файл cookie уникален для вашего веб-браузера. Он содержит некоторую анонимную информацию, такую как уникальный идентификатор, доменное имя сайта, некоторые цифры и числа.

Читайте так же:
Источник тока для люминесцентной лампы

Какие типы файлов cookie мы используем?

Необходимые файлы cookie

Необходимые файлы cookie позволяют нам предложить вам наилучший возможный опыт при доступе и навигации по нашему сайту и использовании его функций. Например, эти файлы cookie позволяют нам узнать, что вы создали учетную запись и вошли в нее.

Функциональные файлы cookie

Функциональные файлы cookie позволяют нам управлять сайтом в соответствии с вашим выбором. Например, мы узнаем ваше имя пользователя и запоминаем, как вы настраивали сайт при последующих посещениях.

Электрический ток. Источники электрического тока — Перышкин А.В., 7, 8, 9 классы.

978. В грозу между тучами возникает молния. Является ли она электрическим током? Является ли электрическим током молния, возникшая между облаком и Землей?
Да, является. Заряди из области с большими потенциалом переходят в область с меньшим потенциалом.

979. В металлическом проводнике, с помощью которого разряжается электроскоп, возникает электрический ток. По проводнику, соединяющему полюсы гальванического элемента, тоже идет электрический ток. Есть ли разница между этими токами? В чем состоит это различие?
Разница только во времени протекания тока.

980. В мопеде от генератора тока к фаре проведен только один провод. Почему нет второго провода?
Роль второго провода играет рама мопеда.

981. На рисунке 92 изображена схема электрической цепи. Назовите элементы, из которых состоит данная электрическая цепь? Что нужно сделать, чтобы лампочка в цепи загорелась?
Ключ, лампочка, источник тока; нужно замкнуть ключ.

982. Из каких элементов состоит цепь на рисунке 93? Будет ли идти ток через сопротивление R, если ключи 1 и 2 разомкнуты? Будет ли идти ток и через какие элементы цепи, если замкнуть:
а) только ключ 1; б) только ключ 2; в) оба ключа?

Электрический ток. Источники электрического тока

Две лампы; ключ 1, ключ 2; сопротивление, источник тока. Если оба ключа разомкнуты, ток идти не будет. А) будет, резистор R и лампы 1; б) будет, резистор R т лампа 2; в) будет, через все элементы.

983. Из каких элементов состоит цепь на рисунке 94? Будет ли идти ток через лампочки, если замкнуть:
а) только ключ 1;
б) только ключ 2;
в) оба ключа одновременно?
Стоит ли в такой цепи иметь два ключа?

Две лампочки, ключ 1, ключ 2, источник тока.
А) – нет; б) – нет ; в) да , будет. Не стоит хватит одного ключа.

984. Какова цена деления шкалы вольтметра, изображенного на рисунке 95?

Электрический ток. Источники электрического тока

985. Начертите схему цепи, содержащей источник тока и две лампочки, каждую из которых можно включать отдельно.

Электрический ток. Источники электрического тока

986. В электрическую цепь включен реостат со скользящим контактом (рис. 96). Покажите стрелками, как идет ток в цепи и в реостате.

Электрический ток. Источники электрического тока

987. Через лампочку А (рис. 97) протекает в течение 5 мин 150 Кл электричества, а через лампочку В — за то же время 60 Кл. Определить силу тока в той и другой лампочке.
Какова будет сила тока в проводах D и С?

Читайте так же:
Как убрать подсветку светодиодных ламп с выключателем с подсветкой

Электрический ток в лампе: как это работает

Электрический ток в лампе

Сегодня сложно представить себе жизнь без света в доме, который создает электрический ток в лампе. Давайте посмотрим, как это происходит?

На сегодняшний день есть несколько типов приборов освещения (давайте назовём лампы таким образом). Самая первая группа светильников работала без электричества. Это была либо химическая реакция, либо огонь. Затем люди узнали про электричество и после долгих экспериментов появилась лампа накаливания. Конструктивно лампа состоит из трех обязательных частей: цоколя, колбы и источника свечения. В лампе накаливания в качестве источника света выступает спираль из тугоплавкого металла. Помните, буквально недавно мы говорили закон Джоуля-Ленца, закон Ома и про мощность электрического тока? Так вот, лампочка очень наглядно демонстрирует все эти законы. Сопротивление спирали лампочки накаливания подбирается таким образом, чтобы ток, протекая по спирали, разогревал её настолько, чтобы спираль светилась, но не разрушалась от воздействия высокой температуры. А колба вокруг спирали нужна для того, чтобы кислород при высокой температуре не вступал в реакцию со спиралью, вызывая сильное окисление и разрушение. Колба заполняется либо инертным газом, который никоим образом не может вступить в реакцию с металлом спирали, либо, наоборот, в колбе создаётся вакуум.

устройство лампы накаливания

В общем, там, где есть высокая температура, там всегда есть большие потери, низкий КПД, малое время работы и куча прочих недостатков, поэтому люди стали искать альтернативу. Со временем появились различные группы осветительных приборов, которые можно объединить в две большие группы: газоразрядные и светодиодные.

устройство газоразрядной лампы

В газоразрядных используется возможность электрического тока создавать ионный поток, тлеющий разряд, плазму и т.д. В зависимости от устройства такой лампы, используемого газа и конструкции вызывают тот или иной эффект работы электрического тока. А работа тока в конечном итоге приводит к свечению паров газа.

устройство светодиодной лампы

В светодиодных несколько иной принцип действия. В процессе рекомбинации полупроводникового перехода выделяется энергия. В зависимости от типов комбинации p-n перехода эта энергия может быть в видимом диапазоне. Открою вам небольшой секрет. До сих пор не найдена комбинация, при котором получился бы белый цвет светодиодов, поэтому белый цвет получается либо при помощи ультрафиолетового светодиода с люминофорным покрытием, либо комбинацией красного, синего и зеленого.

Вот так, вкратце работает электрический ток в лампе. Конечно, можно по каждому типу осветительного прибора написать отдельную статью. Это удивительно, как по разному можно заставить ток освещать наши дома и улицы в тёмное время суток.

Измерение мощности работы тока в электрической лампе

схема работы тока в электрической лампе

Давайте теперь подумаем, как узнать какую мощность развивает электрический ток в лампе и как можно это измерить. Казалось бы, можно использовать много методом, но на самом деле измерить мощность можно только с помощью ваттметров или ампермера с вольтметром. Почему это так? Предположим, что мы измерим сопротивление лампы накаливания и попробуем по закону Ома вычислить мощность, которую она сможет развить. Но без учёта термодинамики мы получим неверные данные. Дело в том, что при разогреве сопротивление нити накала увеличивается. То есть, холодная нить накала и горячая имеют разные сопротивления. И это касается не только ламп накаливания, но и всех остальных типов приборов освещения. Ну а измерить сопротивление газоразрядных или неоновых ламп и вовсе не представляется возможным. Сначала, конечно же, нужно собрать схему. Она очень проста:

Читайте так же:
Выключатель для настольной лампы с проводкой

Какие методы можно использовать?схема метода

схема простой метод вычисления мощности осветительного прибора

  1. Можно использовать ваттметр. По сути, ваттметр это комбинация амперметра и вольтметра. Обратите внимание, одна обмотка ваттметра включена последовательно (это токовая обмотка), а вторая параллельно (обмотка напряжения). Магнитные потоки этих обмоток взаимодействуют и отклоняют стрелку ваттметра, который сразу покажет мгновенное значение мощности. Это самый простой метод вычисления мощности осветительного прибора.
  2. Можно использовать амперметр и вольтметр. Метод не сложный, но требует вычислений. Амперметр подключается последовательно. Вольтметр параллельно. На схеме это видно. Теперь, зная значение напряжения и тока достаточно лишь их перемножить. То есть, P=U*I. Однако, для более точных расчётов нужно учитывать, что вольтметр имеет свое собственное сопротивление. Оно хоть и очень большое и почти не влияет на результаты измерения, но, тем не менее, если требуется очень большая точность, это нужно учитывать. Я уже писал, как это делать в статье про параллельное и последовательное соединение сопротивлений.
  3. Можно использовать счётчик электрической энергии. По сути, это ваттметр, который показывает не мгновенное значение мощности, а накопительное – с учётом времени. Счетчик подключается точно так же, как ваттметр. Он точно так же содержит две обмотки. Но его конструктивная особенность такова, что он показывает ватт*часы. То есть, количество энергии за определенный промежуток времени. Чтобы узнать мощность лампочки с помощью счётчика потребуется еще и секундомер. Собираем схему, включаем ее и одновременно запускаем отсчёт времени. Ждём, пока счётчик сделает нужный нам отсчет потреблённой электроэнергии, останавливаем секундомер и начинаем считать. Допустим, счётчик показал потребление 1 кВт энергии за четыре часа. Значит, за один час расходовалось 250 ватт энергии. Допустим, потребление энергии 1 кВт произошло за 10 минут. Значит, за час такой прибор израсходует 6 кВт электроэнергии. Как видите, здесь расчёт не очень сложный. Единственное условие, что для получения мощности нам нужно, чтобы мощность была в киловаттах, а время в часах. Неудобство же заключается в том, что этот метод мы можем использовать только в сетях 220 или 380 вольт, то есть, имея счётчики с подходящим напряжением, или используя трансформаторы (либо другие устройства) преобразующие напряжение к тому, на которое рассчитан счётчик.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector