Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11331
2019-11-13 
Определяя сопротивление стоваттной электрической лампочки с помощью омметра, ученик получил значение 35 ом. Для проверки полученного результата он решил вычислить сопротивление по мощности и указанному на цоколе номинальному напряжению, оказавшемуся равным 220 в.
Воспользовавшись формулой $R = \frac{U^{2} }{N}$, ученик к собственному удивлению, получил величину 484 ом, то есть примерно в 14 раз больше, чем в первом случае.
Как объяснить столь значительную разницу результатов?
Решение:
Ток, протекающий по лампочке во время измерения ее сопротивления омметром, слишком мал, чтобы заметно изменить температуру ее нити, и можно считать, что измеряется сопротивление холодной нити.
Когда сопротивление определяется подсчетом, в формулу подставляется значение мощности, соответствующее рабочему току, раскаляющему нить добела. При увеличении же температуры сопротивление нити возрастает по закону
$R_{t} = R_{0}(1 + \alpha t)$.
Подставляя сюда сопротивление холодной и горячей нити, а также температурный коэффициент сопротивления $\alpha$ вольфрама, равный $0,0046 град^{-1}$, можно определить температуру накала нити:
$t = \frac{484 ом - 35 ом}{35 ом \cdot 0,0046 град^{-1}} = 2800^{ \circ} C$
то есть весьма близкое к истинному значение.
По изменению сопротивления проводника можно судить об изменении температуры, что положено в основу устройства так называемых термометров сопротивления.
Полезно указать, что особенно сильно зависит от температуры электропроводность полупроводников, сопротивление которых при повышении температуры быстро уменьшается. Поэтому наиболее чувствительные термосопротивления - болометры, улавливающие тепло от зажженной спички на расстоянии в несколько километров, изготавливаются из полупроводниковых материалов. Зависимость сопротивления от температуры слабее в металлах и еще меньше в сплавах металлов между собой. Сопротивление Константина, состоящего из меди, никеля и марганца, практически не меняется при нагревании и охлаждении, что очень валено при постройке особо точных электротехнических приборов.
Определяя сопротивление стоваттной электрической лампочки с помощью омметра, ученик получил значение 35 ом. Для проверки полученного результата он решил вычислить сопротивление по мощности и указанному на цоколе номинальному напряжению, оказавшемуся равным 220 в.
Воспользовавшись формулой $R = \frac{U^{2} }{N}$, ученик к собственному удивлению, получил величину 484 ом, то есть примерно в 14 раз больше, чем в первом случае.
Как объяснить столь значительную разницу результатов?
Решение:
Ток, протекающий по лампочке во время измерения ее сопротивления омметром, слишком мал, чтобы заметно изменить температуру ее нити, и можно считать, что измеряется сопротивление холодной нити.
Когда сопротивление определяется подсчетом, в формулу подставляется значение мощности, соответствующее рабочему току, раскаляющему нить добела. При увеличении же температуры сопротивление нити возрастает по закону
$R_{t} = R_{0}(1 + \alpha t)$.
Подставляя сюда сопротивление холодной и горячей нити, а также температурный коэффициент сопротивления $\alpha$ вольфрама, равный $0,0046 град^{-1}$, можно определить температуру накала нити:
$t = \frac{484 ом - 35 ом}{35 ом \cdot 0,0046 град^{-1}} = 2800^{ \circ} C$
то есть весьма близкое к истинному значение.
По изменению сопротивления проводника можно судить об изменении температуры, что положено в основу устройства так называемых термометров сопротивления.
Полезно указать, что особенно сильно зависит от температуры электропроводность полупроводников, сопротивление которых при повышении температуры быстро уменьшается. Поэтому наиболее чувствительные термосопротивления - болометры, улавливающие тепло от зажженной спички на расстоянии в несколько километров, изготавливаются из полупроводниковых материалов. Зависимость сопротивления от температуры слабее в металлах и еще меньше в сплавах металлов между собой. Сопротивление Константина, состоящего из меди, никеля и марганца, практически не меняется при нагревании и охлаждении, что очень валено при постройке особо точных электротехнических приборов.
