Электрическая лампа мощностью 100 Вт рассчитана на напряжение 220 В. Определите сопротивление лампы и силу тока в ней.
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,662
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
на электрической лампе написано :100 вт 220 в. определить мощность, напряжение,силу тока, сопротивление лампочки
Блин, ну вы даете. Детский сад. Мощность 100Вт, напряжение 220В, сила тока: P=U*I, отсюда I=P/U. Сопротивление из закона Ома.
А неплохо бы тебе в учебник 8 кл заглянуть.
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
1. Лампа накаливания. Электронагревательные приборы
Лампа накаливания — электрический источник света, в котором нить накала (спираль) нагревается до высокой температуры за счёт протекания через неё электрического тока, в результате чего излучается видимый свет. В качестве нити накала в настоящее время используется в основном спираль из вольфрама и сплавов на его основе (рис. 1 ).
Рис. 1 . Изображение лампы накаливания
Во время работы лампы температура нити накаливания достигает 3000 С 0 . Спираль находится в стеклянном баллоне (колбе), из которой выкачивают воздух. Однако это приводит к испарению вольфрама с поверхности спирали и перегоранию спирали. Во избежание этого баллон лампы заполняют азотом или инертными газами — криптоном или аргоном, которые предотвращают разрушение нити накала.
Устройство лампы накаливания можно рассмотреть на рисунке 2 , на нём также указаны некоторые составные части лампы: 1) стеклянная колба, 2) инертный газ, 3) нить накаливания, 4) контактный провод (соединяется с ножкой); 5) контактный провод (соединяется с цоколем); 6) держатели, 7) стеклянная ножка (лопатка), 8) вывод контакта на цоколь, 9) цоколь лампы, 10) изоляционный материал, 11) контактный «носик».
Рис. 2 . Конструкция лампы накаливания
Разработки электрической лампы освещения велись с начала \(XIX\) века.
\(1802\) — опыты В.В. Петрова с дуговой лампой освещения;
\(1844\) — Жан Бернар Фуко заменил электроды дуговой лампы из древесного угля электродами из ретортного угля;
\(23\) марта \(1876\) — патент Павла Николаевича Яблочкова (рис. 4 ) на «электрическую свечу» — угольные электроды в стеклянной колбе (рис. 3 );
Рис. 3 . Лампа Яблочкова П.Н. Рис. 4 . Яблочков П. Н.
Первая лампочка с платиновой спиралью в стеклянной трубке создана Деларю в \(1809\).
\(1870\)-\(1875\) — работа русского отставного офицера Александра Николаевича Лодыгина (рис. 5 , 6 ).
Рис. 5 . Лодыгин А.Н. Рис. 6 . Лампа Лодыгина А.Н.
В \(1874\) А.Н. Лодыгин получил русскую привилегию (авторское свидетельство) на лампу с последовательным горением угольных стержней. Это были первые лампы длительного действия — от \(40\) минут до сотен часов.
В \(90\)-х годах тело накала заменили вольфрамовой нитью. В \(1900\) году эти лампы демонстрировались на Парижской выставке.
Под руководством Томаса Эдисона (рис. 7 ) были разработаны система электрического освещения. Он изучал работы Лодыгина и Яблочкова и использовал талант молодых учёных для промышленного применения открытий. Патенты он оформлял на себя — требовались взносы для получения документов. Томас из богатой семьи голландских эмигрантов даже не получил начального образования. По историческим сведениям, Эдисон получил семейное образование и с \(12\)-летнего возраста уже зарабатывал, продавая газеты и журналы. Эдисон стал умелым предпринимателем.
Рис. 7 . Томас Эдисон
В лампочке накаливания только 5 % потреблённой энергии превращается в свет, а остальная энергия преобразуется в тепло. К тому же, эти лампочки имеют малый срок службы и низкую световую отдачу. Более экономичными являются энергосберегающие (люминесцентные) лампы, которые более 70 % энергии преобразуют в свет, и светодиодные лампы.
Энергосберегающая (люминесцентная) лампа состоит из колбы, которая наполнена парами ртути и аргона, и пускового устройства — стартера. Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным веществом — люминофором. При воздействии ультрафиолетового излучения на люминофор начинает излучаться видимый свет. Люминофор может создавать различные цвета светового потока, так как сам может иметь разнообразные оттенки. Компактная люминесцентная лампа представлена на рисунке 8 .
Рис. 8 . Изображение люминесцентной лампы
Она состоит из колбы с люминофорным покрытием, в которой содержатся пары ртути и впаяны нити накала, электронной пускорегулирующей аппаратуры, пластмассового корпуса и цоколя.
При одинаковой светоотдаче потребление электроэнергии лампами накаливания приблизительно в \(5\) раз больше, чем у люминесцентных ламп. Именно во столько раз различаются их мощности.
Применение светодиодных индикаторов и ламп позволяет сэкономить электроэнергию, увеличить безопасность и эргономичность приборов. Светодиодные лампы (LED-лампы) применяются для освещения жилых и производственных помещений, для уличной подсветки (рис. 9 ).
Рис. 9 . Светодиодная лампа
Видеоролик «Работа тока в лампе накаливания»
Тепловое действие электрического тока впервые наблюдалось в 1801 году, когда током удалось расплавить различные металлы. Первое промышленное применение этого явления относится к 1808 году, когда был предложен электрозапал для пороха.
Способность электрического тока нагревать металлические проводники используется в промышленности и быту:
- сушуары, фены, сушилки для рук;
- утюги, отпариватели;
- чайники, бойлеры (водонагреватели);
- паяльники, электроплитки;
- промышленные фены, тепловые пушки;
- обогреватели воздушные и масляные;
- пароварки, мультиварки;
- кофемашины (паровые);
- стиральные машины (нагревание воды);
- дуговая сварка.
Нагревательный элемент — проводник с большим значением удельного сопротивления, высокой температурой плавления.
Формы проводников могут иметь вид спирали, плоской металлической полосы или тепловыделяющей поверхности.
В таблице удельных сопротивлений можно определить проводники, оптимальные для использования в нагревательных элементах.
Большим удельным сопротивлением обладает нихром (сплав никеля, железа, хрома и марганца). Существуют и другие материалы с большим удельным сопротивлением, например, фехраль (сплав хрома, алюминия, кремния, железа и марганца).
В качестве нагревательного элемента утюга используют ленту из нихрома или спираль, которая нагревает жароустойчивую керамику — керамические кольца, которые равномерно распределяют тепло на всю подошву утюга.
2. Работа и мощность тока
При прохождении тока в цепи электрическое поле совершает работу по перемещению заряда. В этом случае работу электрического поля называют работой электрического тока.
При прохождении заряда \(q\) по участку цепи электрическое поле будет совершать работу: \(A=q\cdot U\), где \(U\) — напряжение электрического поля, \(A\) — работа, совершаемая силами электрического поля по перемещению заряда \(q\) из одной точки в другую.
Для выражения любой из этих величин можно использовать приведённый ниже рисунок.
Рис. \(1\). Зависимость между работой, напряжением и зарядом
Количество заряда, прошедшее по участку цепи, пропорционально силе тока и времени прохождения заряда: q = I ⋅ t .
Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна напряжению на её концах и количеству заряда, проходящего по этому участку: A = U ⋅ q .
Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна силе тока, времени прохождения заряда и напряжению на концах участка цепи: A = U ⋅ I ⋅ t .
Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком.
Рис. \(2\). Зависимость между работой, силой тока и временем прохождения заряда
Единицы измерения величин:
работа электрического тока \([A]=1\) Дж;
напряжение на участке цепи \([U]=1\) В;
сила тока, проходящего по участку \([I]=1\) А;
время прохождения заряда (тока) \([t]=1\) с.
Для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображённую на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром — сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.
Рис. \(3\). Схема и часы для измерения
I = 1 , 2 А U = 5 В t = 1 , 5 мин = 90 с А = U ⋅ I ⋅ t = 5 ⋅ 1 , 2 ⋅ 90 = 540 Дж
Обрати внимание!
Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.
\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) МДж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.
Для потребителей электрической энергии существуют приборы, позволяющие в пределах ошибки измерения получать числовые данные о ее расходе в единицу времени.
Рис. \(4\). Электросчетчик
Механическая мощность численно равна работе, совершённой телом в единицу времени: N = А t . Чтобы найти мощность электрического тока, надо поступить точно также, т.е. работу тока, A = U ⋅ I ⋅ t , разделить на время.
Мощность электрического тока обозначают буквой \(Р\):
P = A t = U ⋅ I ⋅ t t = U ⋅ I . Таким образом:
Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P = U ⋅ I .
Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведённый ниже рисунок.
Рис. \(5\). Зависимость между мощностью, напряжением и силой тока
За единицу мощности принят ватт: \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.
Из формулы P = U ⋅ I следует, что
\(1\) ватт = \(1\) вольт ∙ \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.
Обрати внимание!
Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.
Измерим силу тока в цепи с помощью амперметра, а напряжение на участке — с помощью вольтметра.
Рис. \(6\). Схема
Так как мощность тока прямо пропорциональна напряжению и силе тока, протекающего через лампочку, то перемножим их значения:
I = 1 , 2 А U = 5 В P = U ⋅ I = 5 ⋅ 1 , 2 = 6 Вт .
Ваттметры измеряют мощность электрического тока, протекающего через прибор. По своему назначению и техническим характеристикам ваттметры разнообразны.
В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.
Аналоговый ваттметр
Аналоговый ваттметр
Аналоговый ваттметр
Цифровой ваттметр
Рис. \(7\). Приборы для измерения
Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.
Рис. \(8\). Лампы различной мощности в цепи
Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0,1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0,4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в \(100\) ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит оттого, что её мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Значит:
Обрати внимание!
Мощность прямо пропорциональна силе тока.
Что произойдёт, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) В и \(220\) В.
Рис. \(8\). Лампа, подключенная к источнику тока с различным напряжением
Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае её мощность будет больше. Следовательно:
Обрати внимание!
Мощность зависит от напряжения.
Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:
| I = 0 , 2 А U = 110 В P = U ⋅ I = 110 ⋅ 0 , 2 = 22 Вт | I = 0,4 А U = 220 В P = U ⋅ I = 220 ⋅ 0,4 = 88 Вт . |
Можно сделать вывод о том, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно, ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указывается только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).
 |
 |
 |
