by Một bóng đèn 220V – 75W có dây tóc làm bằng vonfam. Điện trở của dây tóc đèn ở 20$^{0}$C là 120Ω. Biết điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở là 4,5.10$^{-3}$K$^{-1}$. Nhiệt độ của dây tóc bóng tóc bóng đèn khi sáng bình thường là
A 993$^{0}$C
B 1433$^{0}$C
C 2400$^{0}$C
D 2640$^{0}$C
Hướng dẫn
Chọn đáp án: A
Phương pháp giải:
Phương pháp:
– Công suất: \(P = \frac{{{U^2}}}{R} \Rightarrow R = \frac{{{U^2}}}{P}\)
– Điện trở R của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:
R = R$_{0}$.(1 + α.(t – t$_{0}$))
Trong đó R$_{0}$ là điện trở ở t$^{0}$C (thường lấy 20$^{0}$C); α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị đo là K$^{-1}$
Hướng dẫn
Cách giải:
Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường (ở t = 2000$^{0}$C) là:
\(R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{75}} \approx 645,3\Omega \)
Điện trở của dây tóc đèn ở 20$^{0}$C là R$_{0}$ = 120Ω
Mặt khác ta có: R = R$_{0}$.(1 + α.(t – t$_{0}$))
\(t = \frac{1}{\alpha }\left( {\frac{R}{{{R_0}}} – 1} \right) + {t_0} = \frac{1}{{4,{{5.10}^{ – 3}}}}.\left( {\frac{{645,3}}{{120}} – 1} \right) + 20 \approx {993^0}C\)
Chọn A
