Tehnik-ast.ru

Электро Техник
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать температуру нити лампы накаливания в номинальном режиме

Как рассчитать температуру нити лампы накаливания в номинальном режиме

Как известно, с увеличением температуры металла, его электрическое сопротивление растет. Для различных металлов, в связи с данным явлением, характерен свой температурный коэффициент сопротивления α, который можно без особого труда найти в справочнике.

Причина этого явления заключается в том, что тепловые колебания ионов кристаллической решетки металла с ростом температуры становится более интенсивными, и образующие ток электроны проводимости сталкиваются с ними чаще, расходуя больше энергии на эти соударения. А поскольку сам ток (по закону Джоуля-Ленца) приводит к нагреву проводника, то как только через проводник начинает течь ток — сразу начинает возрастать и сопротивление этого проводника.

Подобным образом возрастает сопротивление нити накаливания лампы, когда ее подключают к источнику питания. Давайте найдем температуру нити накаливания лампы в номинальном режиме ее работы.

Как рассчитать температуру нити лампы накаливания в номинальном режиме

Температурный коэффициент сопротивления вольфрама (из которого и изготовлена нить лампы накаливания) равен α = 0.0045/К, причем он связан с изменением сопротивления (вместе с изменением температуры) следующим соотношением:

R0-сопротивление нити накаливания при 0°С;

R-сопротивление нити накаливания при текущей температуре t.

Сопротивление R0 нити накаливания при 0°С нам не известно, его сейчас нужно косвенным путем определить. Для этого сначала при помощи мультиметра измерим сопротивление лампы при комнатной температуре.

Далее взглянем на комнатный термометр, и узнаем таким образом температуру воздуха в комнате.

Если принять, что холодная нить накаливания лампы имеет точно такую же температуру, что и воздух в комнате, то сопротивление лампы при 0°С легко определить по формуле:

Сюда необходимо подставить:

t-температура в комнате (по термометру);

Rk-сопротивление нити накаливания лампы при текущей температуре в комнате (измерим мультиметром).

Итак, теперь нам известно сопротивление R0 нити накаливания нашей лампы при 0°С. Теперь, зная номинальную мощность лампы и ее номинальное напряжение, определим чисто математическим путем ее номинальное сопротивление Rn по следующей известной формуле:

Подставим сюда данные, указанные прямо на лампе:

U-номинальное напряжение лампы;

P-номинальная мощность лампы.

Теперь приведем самую первую формулу к следующему виду, и подставим только что найденное номинальное сопротивление Rn, и сопротивление R0 при 0°С, которое было найдено выше, а также температурный коэффициент сопротивления α = 0.0045/К для вольфрама (взятый из справочника):

Вот мы и нашли реальную температуру нити накаливания лампы в рабочем состоянии, не измеряя ее прямо, а лишь зная номинальную мощность P, номинальное напряжение сети U, сопротивление в холодном состоянии Rk, комнатную температуру t и температурный коэффициент сопротивления вольфрама α.

Как определить мощность лампочки мультиметром?

Расчет мощности производится по простой формуле P = U x I. Напряжение питания умножаем на силу тока в амперах. В моем случае 12 умножить на 0,18 получается 2,16 Ватта.

Как проверить лампочку в домашних условиях?

Проверка работоспособности светоизлучающих диодов в фонарике

Без удаления припоя подкинуть щупы на контакты PNP-разъема, соблюдая полярность. Поставить переключатель на прозвонку. Смотреть на табло и на подсветку. Установить, исправна ли схема, путем проверки ее сопротивления.

Как измерить сопротивление лампочки мультиметром?

Проверяя электролампу в режиме измерения сопротивления, нужно действовать следующим образом: Перевести переключатель измерительного прибора на позицию, предел которой составляет 200 Ом. Прикоснуться щупами тестера к контактам изделия, как при прозвонке.

Как проверить лампочку 12 вольт мультиметром?

В режиме прозвонки

На панели прибора данный режим обозначается специальным символом. Чтобы проверить работоспособность лампочки нужно: установить переключатель в режим прозвонки (проверки на обрыв); коснуться одним щупом центрального контакта, а другим – бокового (для ламп накаливания с резьбовым цоколем).

Как узнать потребляемую мощность лампы?

Расчет мощности производится по простой формуле P = U x I. Напряжение питания умножаем на силу тока в амперах. В моем случае 12 умножить на 0,18 получается 2,16 Ватта.

Как измерить мощность светодиода мультиметром?

Подключаете светодиод к резистору и блоку питания. Соблюдайте полярность! Ее тоже можно определить с помощью мультиметра. Плавно увеличивайте напряжение на блоке питания, сравнивая показатели на нем и на светодиоде.

Как определить перегорела ли лампочка?

Проверка лампочки автомобиля.

Чтобы проверить целостность лампы накаливания, достаточно одним краем цоколя коснуться к «плюсу» АКБ, а другим — к выводу лампы щупом. Если светодиод горит, то лампочка целая.

Как узнать есть ли напряжение в патроне?

Выкрутив лампочку, вооружитесь мультиметром или контрольной лампой и, включив выключателем подачу питания, проверьте наличие разности потенциалов на контактах патрона. Мультиметр при этом выдаст оптимистичную информацию о напряжении на контактах порядка 220 вольт, а «контролька» просто засветится.

Как узнать какие светодиоды стоят в лампе?

Как проверить тестером лед лампу?

  1. Подключите черный провод к клемме COM на мультиметре.
  2. Подсоедините красный провод к клемме Ω, если ваша модель не отличается по нулю и фазе.
  3. Поверните циферблат к символу диода на мультиметре. …
  4. Включите мультиметр. …
  5. Выберите обычный красный светодиод.

Как проверить лампочку 220 вольт мультиметром?

Для этого нужно перевести переключатель на позицию с пределом 200 Ом, а затем коснуться щупами электрических контактов лампы точно так же, как в режиме прозвонки. В этом случае звуковой сигнал отсутствует, а на ЖК-дисплее появится значение сопротивления в Омах.

Как проверить светодиодные лампы мультиметром?

Для проверки светодиода мультиметром необходимо перевести прибор в режим прозвона диодов, далее:

  1. к аноду, то есть, положительному электроду подключается красный (положительный) щуп мультиметра;
  2. к катоду – отрицательному электроду, подключается черный (отрицательный) щуп мультиметра;

Как определить сопротивление лампы?

Сопротивление лампы накаливания вычислим из следующей формулы: P = U^2 / R и R = U^2 / Р. Выполним расчет: R = 220^2 / 100 = 48400 / 100 = 484 Ом.

Как проверить лампочку индикаторной отверткой?

Проверка исправности ламп накаливания

Берете обыкновенную лампочку, одной рукой обхватываете металлический цоколь, а пальцем другой руки касаетесь контакта в верхней части отвертки. После этого жалом дотрагиваетесь до центрального контакта на лампочке. Если лампа исправна, светодиод загорится.

Расчет сопротивления по закону Ома

Расчет сопротивления по закону ОмаПоказаны примеры решения простых электрических задач. Почти каждый расчет иллюстрируется электрической схемой, эскизом соответствующего оборудования. С помощью статей из этого нового раздела сайта вы сможете легко решить практические задачи из основ электротехники даже не имея специального электротехнического образования.

Приведенные в статье практические расчеты показывают, насколько глубоко в нашу жизнь проникла электротехника и какие неоценимые и незаменимые услуги оказывает нам электричество. Электротехника окружает нас повсюду и с ней мы сталкиваемся каждый день.

В этой статье рассмотрены расчеты простых цепей постоянного тока, а именно расчеты сопротивления по закону Ома . Закон Ома выражает зависимость между электрическим током I , напряжением U и сопротивлением r : I = U/r Подробнее о законе Ома для участка цепи смотрите здесь.

Примеры. 1. Последовательно с лампой включен амперметр. Напряжение лампы 220 В мощность ее неизвестна. Амперметр показал ток I = 276 мА. Каково сопротивление нити лампы (схема включения показана на рис. 1)?

Проведем расчет сопротивления по закону Ома:

Мощность лампочки Р = UI=220 х 0,276 = 60 Вт.

2. Через спираль кипятильника протекает ток I = 0,5 А при напряжении U = 220 В. Каково сопротивление спирали?

Эскиз и схема к примеру 2

Рис. 1. Эскиз и схема к примеру 2.

3 . Электрическая грелка мощностью 60 Вт и напряжением 220 В имеет три ступени нагрева. При наибольшем нагреве через подушку проходит максимальный ток 0,273 А. Какое сопротивление имеет грелка в этом случае?

Из трех ступеней сопротивления здесь подсчитано наименьшее.

4. Нагревательный элемент электрической печи включен в сеть напряжением 220 В через амперметр, который показывает ток 2,47 А. Какое сопротивление имеет нагревательный элемент (рис. 2)?

Эскиз и схема к расчету из примера 4

Рис. 2. Эскиз и схема к расчету из примера 4

5. Подсчитайте сопротивление г1 всего реостата, если при включении на ступень 1 по цепи протекает ток I = 1,2 А, а на последней ступени 6 ток I2 = 4,2 А при напряжении генератора U = 110 В (рис. 3). Если движок реостата на ступени 7, то ток I проходит через весь реостат и полезную нагрузку r 2.

Схема к расчету из примера 5

Рис. 3. Схема к расчету из примера 5

Ток по величине наименьший, а сопротивление цепи наибольшее:

При положении движка на ступени 6 реостат исключен из цепи и ток проходит только через полезную нагрузку.

Сопротивление реостата равно разности между общим сопротивлением цепи r и сопротивлением потребителя r 2:

6. Какое сопротивление имеет цепь тока, если она разорвана? На рис. 4 показан разрыв одного провода подводящего шнура к утюгу.

Эскиз и схема к примеру 6

Рис. 4. Эскиз и схема к примеру 6

Утюг мощностью 300 Вт и напряжением 220 В имеет сопротивление r ут = 162 ом. Ток, проходящий через утюг в рабочем состоянии

Разрыв цепи представляет собой сопротивление, которое приближается к бесконечно большой величине, обозначаемой знаком ∞ . В цепи огромное сопротивление, а ток равен нулю:

Цепь может находиться под напряжением без тока только в случае разрыва цепи. (Тот же результат будет в случае разрыва спирали.)

7. Как выражается закон Ома при коротком замыкании?

На схеме на рис. 5 показаны плитка с сопротивлением r пл, включенная через шнур в розетку, и проводка с предохранителями П. При соединении двух проводов проводки (из-за плохой изоляции) или соединении их через предмет К (нож, отвертка), который практически не имеет сопротивления, происходит короткое замыкание. При этом возникает большой ток, проходящий через соединение К, который при отсутствии предохранителей П мог бы привести к опасному нагреву проводки.

Эскиз и схема подключения плитки в розетку

Рис. 5. Эскиз и схема подключения плитки в розетку

Короткое замыкание может произойти в точках 1 — 6 и во многих других местах. В нормальном рабочем состоянии ток I = U/r пл не может быть больше тока, допустимого для данной проводки. При большем токе (меньшем сопротивлении r пл) сгорают плавкие вставки предохранителей. При коротком замыкании ток увеличивается до огромной величины, так как сопротивление г стремится к нулю:

Практически это состояние, однако, не наступает, так как расплавленные плавкие вставки предохранителей разрывают электрическую цепь.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Проверка резистора мультиметром

В разъем COM вставляется черный щуп, а в VΩ красный. VΩ — это измерение напряжения и сопротивления.

Переводим мультиметр в режим измерения сопротивления. Диодная прозвонка не поможет. Прозвонка измеряет только падение напряжения, но не сопротивление. Начинаем с малого значения в 200 Ом.

Точка на экране показывает предел измерения. Здесь выбран предел 20 кОм.

Мультиметр показывает 2,7 кОм. При измерениях нельзя касаться одновременно двух металлических оснований щупов. Ваше тело может шунтировать измеряемую деталь, и показания пробора будут ложными.

Неисправный резистор труднее всего диагностировать. Он может быть как пробитым (короткое замыкание) так и с обрывом. Проблема в том, что если вы не знаете маркировку или у вас нет схемы, определить неисправную деталь будет труднее.

Пробитый резистор мультиметр определит как с 0 сопротивлением. А в режиме диодной прозвонки, мультиметр начнет пищать. Однако, если реальное сопротивление резистора было 1 Ом, то прибор может пищать, а в режиме измерения сопротивления будет показывать погрешности.

Тоже самое с резисторами, чьи номиналы сопротивления выше, чем у измеряемого прибора. Можно его проверить и с помощью диодной прозвонки. При исправном резисторе диодная прозвонка не будет пищать, она покажет падение напряжения. Но и тут проблема.

Чем заменить неисправный

Учитывайте цепь, в которой надо поменять деталь. Если SMD резистор, то подойдет только такой же +-5% от номинала. Если это DIP резистор, который стоит в блоке питания, то можно обойтись с большей погрешностью. Проблема в том, что некоторые схемы могут быть рассчитаны на большую погрешность, а схемы для точны приборов нет. SMD компоненты обладают меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP. И в тоже время, SMD не предназначены для высокой мощности.

Еще можно объединить разные резисторы в один нужный, для временного ремонта. Например, резистор мощностью 2 Вт и сопротивлением 10 кОм чернеет и перегревается. Чем можно его заменить? Можно соединить два резистора по 20 кОм 2 Вт параллельно, и получим эквивалентную мощность 4 Вт и сопротивление 10 кОм. А можно и последовательно соединить два по 5 кОм 2 Вт. И получится резистор 10 кОм 4 Вт.

Маркировка резисторов

Не нужно учить или зубрить маркировку. Она пригодится в тех ситуациях, когда на плате резистор сгорел или повредился, а данных о его сопротивлении нет.

DIP маркируются кольцами. У них есть множители и проценты погрешности.

SMD в виду своих габаритов маркируются цифрами.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как правильно мотать трансформатор
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector