Когда электрическая лампочка потребляет большую мощность сразу после включения её в сеть или после?
Ответы
Ответ:
Большая мощность потребляется лампой в момент включения в сеть.
Объяснение:
По закону Ома:
P=U²/R, где
P - мощность, потребляемая лампой, Вт;
U - напряжение, приложенное к лампе, В
R - сопротивление лампы (нити накаливания), Ом.
Как известно, удельное электрическое сопротивление металлов прямо пропорционально температуре, до которой разогрет металл:
ρ=ρ₀(1+αT), где
ρ - удельное сопротивление при нагреве металла, Ом*мм²/м
ρ₀ - удельное сопротивление при некоторых стандартных начальных условиях (обычно при 20°С=293,5°К), Ом*мм²/м
α - тепловой коэффициент сопротивления, 1/(°К)
T - температура, до которой разогрет металл, °К
Для вольфрама, из которого чаще всего делают нити накаливания, коэффициент α≈4,6*10⁻³/(° К). Температура, до которой разогревается нить накала t≈2300...2700 ° C.
Следовательно при нагреве нити накала лампочки ее удельное сопротивление возрастает в (1+αT) раз. А т.к. линейные размеры металлов практически не изменяются при нагревании (если температура нагревания меньше температуры плавления металла), то и сопротивление спирали увеличивается во столько же раз! Следовательно мощность уменьшается во столько же раз ( опять же по этой формуле: P=U²/R).
Т.е. максимальная потребляемая мощность - при включении лампы в сеть (когда нить накала еще холодная). Именно по этому лампы накаливания в подавляющем большинстве случаев перегорают в момент включения их в сеть (все замечали: при включении лампы клацаем выключателем - лампа вспыхивает, и сгорает...)