Wie kann Wolfram ein Leiter sein und auch einen hohen Widerstand haben? [geschlossen]
On Januar 7, 2021 by adminKommentare
- Um ein Filament aufzuheizen, benötigen Sie Leistung (Watt). Leistung ist das Produkt aus Strom und Spannung. 1) Wie hängt der Strom bei konstanter Spannung mit dem spezifischen Widerstand zusammen? 2) Wie hängt die Spannung bei konstantem Strom mit dem spezifischen Widerstand zusammen?
- Ein Filament muss der geeignete Widerstand sein, um die erforderliche Leistung zu liefern. Nach Ihrer Logik wäre der beste Widerstand ein offener Stromkreis.
- Das ' sind zwei sehr breite Fragen in derselben Richtung in zwei Tagen. Beide fragen, warum eine Glühbirne trotz der Antworten auf die vorherige Frage, dass sie nicht ' t ist, einen hohen Widerstand hat. Wenn Sie Probleme haben, die Antworten zu verstehen, die Sie ' hatten, bitten Sie um Klärung, anstatt eine ähnliche Frage erneut zu stellen.
- Die ursprünglichen Swan-Glühbirnen verwendeten karbonisiertes Papier. das ist etwas leitfähig. Gummi und Kunststoff gelten normalerweise als Isolatoren ! Sie werden also ' nicht verwendet, da sie ' nicht funktionieren würden!
Antwort
Wolfram ist ein guter Dirigent. Der spezifische Widerstand von Wolfram ist nur etwa doppelt so hoch wie der von Aluminium, und Wolfram hat einen geringeren Widerstand als Eisen, Stahl, Platin und Blei. Es ist zu beachten, dass die Filament-Zuleitungsdrähte typischerweise Eisen sind, das fast den doppelten spezifischen Widerstand von Wolfram aufweist. Warum leuchtet das Eisen nicht auf und das Wolfram bleibt dunkel?
Glühbirnenfilamente sind wegen des Wolframs nicht resistiv. Sie sind aufgrund ihrer sehr langen Länge und ihres sehr dünnen Drahtes resistiv. Das Filament in einer klaren Glühbirne erscheint spiralförmig, richtig? Es ist eindeutig viel länger als es aussieht und viel dünner. Bei vielen Glühbirnen besteht die Spirale selbst aus noch kleineren Spiralen. (Einige große Glühbirnen mit hoher Leistung haben sogar noch eine dritte Stufe kleinerer Spiralen.) Ein 2-cm-Filament kann tatsächlich viele zehn Zentimeter extrem dünner Draht sein, wie unten:
Wir verwenden Wolfram nicht, weil es besonders widerstandsfähig ist, sondern weil es „feuerfest“ ist und die meisten anderen billigen Metalle lange schmelzen würden, bevor sie sich zu „weiß“ erwärmen. Temperaturen über 2500Kdeg. Frühe Glühbirnen verwendeten Filamente aus Platin, Iridium, Rhodium usw., aber Edisons Bambus-Kohlenstoff-Filamente machten Glühbirnen erschwinglich.
Antwort
Warum wird Gummi oder Kunststoff nicht als Filament in einer Glühbirne verwendet?
Denken Sie eine Minute nach
Warum erzeugt eine Glühlampe Licht? Weil das (Wolfram-) Filament in ihm durch die elektrische Leistung auf etwa 2800 K (Kelvin) erwärmt wird. Bei 2800 K. leuchtet hell.
Was passiert nun mit Gummi oder Kunststoff beim Erhitzen auf 2800 K?
Diese Materialien zerfallen und verdampfen wahrscheinlich. Ergo: Als Glühlampenfaden völlig unbrauchbar.
Metalle sollten einen geringeren spezifischen Widerstand haben
Sie meinen, Metalle sollten bessere Leiter .
Warum ist das Ihrer Meinung nach so? Warum
denken Sie, dass alle Metalle gute Leiter sind? Silizium ist ein Metall, aber wenn es sehr rein ist, leitet es Elektrizität nicht sehr gut.
Wie gut ein Material Elektrizität leitet, hängt von seiner Atomstruktur ab, wie leicht sich ein Elektron bewegen kann. Dies ist nicht für alle Metalle gleich.
Hier ist ein Artikel über die elektrische Leitfähigkeit.
Kommentare
- 5000K? Ich denke du meinst 3000K (oder 5000F). Wolfram schmilzt bei 3695K.
- OK, ich habe eine Zahl verwendet, die ich irgendwo gesehen habe. Laut Wikipedia liegt die typische Temperatur bei 2800 K, also werde ich ' ändern es dazu.
- Silizium wird im Allgemeinen nicht als Metall betrachtet.
Schreibe einen Kommentar