Come può il tungsteno essere un conduttore e avere anche unelevata resistenza? [chiuso]
Su Gennaio 7, 2021 da adminCommenti
- Per riscaldare un filamento, è necessaria la potenza (Watt). La potenza è il prodotto di corrente e tensione. 1) Data una tensione costante, come si relaziona la corrente alla resistività? 2) Data una corrente costante, in che modo la tensione è correlata alla resistività?
- Un filamento deve essere la resistenza appropriata per fornire la potenza richiesta. Seguendo la tua logica, la migliore resistenza sarebbe un circuito aperto.
- Quelle ' sono due domande molto ampie sulla stessa linea in due giorni. Entrambi chiedono perché una lampadina abbia unelevata resistenza nonostante le risposte alla domanda precedente dicano che non ' t. Se hai difficoltà a capire le risposte che ' hai ricevuto, chiedi chiarimenti anziché fare di nuovo una domanda simile.
- Le lampadine originali Swan utilizzavano carta carbonizzata, che è in qualche modo conduttivo. La gomma e la plastica sono normalmente considerate isolanti ! Quindi ' non vengono utilizzati perché ' t funzionerebbero!
Risposta
Il tungsteno è un buon direttore dorchestra. La resistività del tungsteno è solo circa il doppio di quella dellalluminio e il tungsteno ha una resistenza inferiore rispetto a ferro, acciaio, platino, piombo. Si noti che i fili di ingresso del filamento sono tipicamente di ferro, che ha quasi il doppio della resistività del tungsteno. Perché il ferro non si accende e il tungsteno rimane scuro?
I filamenti della lampadina non sono resistenti a causa del tungsteno. Sono resistenti a causa della loro lunghezza molto lunga e del filo molto sottile. Il filamento in una lampadina trasparente appare a spirale, giusto? È chiaramente molto più lungo di quanto sembri e molto più sottile. Ma in molte lampadine, la spirale stessa è composta da spirali ancora più piccole. (Alcune lampadine di grandi dimensioni ad alto wattaggio hanno anche un terzo livello di spirali più piccole.) Un filamento di 2 cm può effettivamente essere molte decine di cm di filo estremamente sottile, come di seguito:
Usiamo il tungsteno non perché sia particolarmente resistente, ma perché “è” refrattario “e la maggior parte degli altri metalli poco costosi si scioglierebbe molto prima di diventare” bianco ” temperature superiori a 2500Kdeg. Le prime lampadine utilizzavano filamenti di platino, iridio, rodio, ecc., Ma i filamenti di bambù e carbonio di Edison rendevano le lampadine convenienti.
Risposta
Perché la gomma o la plastica non vengono utilizzate come filamento in una lampadina a incandescenza?
Pensaci un minuto
Perché unincandescenza produce luce? Perché il filamento (di tungsteno) al suo interno viene riscaldato a circa 2800 K (Kelvin) dallenergia elettrica. A 2800 K esso brilla intensamente.
Ora cosa succede alla gomma o alla plastica quando viene riscaldata a 2800 K?
Questi materiali si disintegreranno e probabilmente evaporeranno. Ergo: completamente inutile come filamento di una lampada a incandescenza.
I metalli dovrebbero avere una resistività minore
Vuoi dire che i metalli dovrebbero essere migliori conduttori .
Perché pensi che sia così? Perché
pensi che tutti i metalli siano buoni conduttori? Il silicio è un metallo, ma quando è molto puro non conduce lelettricità molto bene.
Il modo in cui un materiale conduce lelettricità dipende dalla sua struttura atomica, quanto è facile per un elettrone muoversi. Questo non è lo stesso per tutti i metalli.
Ecco un articolo sulla conduttività elettrica.
Commenti
- 5000K? Penso che intendi 3000K (o 5000F). Il tungsteno si scioglie a 3695K.
- OK, ho usato un numero che ricordavo di aver visto da qualche parte, secondo Wikipedia la temperatura tipica è di circa 2800 K quindi ' cambierò a quello.
- Il silicio non è generalmente considerato un metallo.
Lascia un commento