電學(xué)研究的內(nèi)容主要包括靜電、靜磁、電磁場、電路、電磁效應(yīng)和電磁測量‘,涵蓋一切以電為研究基礎(chǔ)的學(xué)科,
1.電燈是如何工作的?
電燈是根據(jù)電流的熱效應(yīng)的原理工作的.當(dāng)電流通過燈絲時,燈絲熱到白熾狀態(tài)就發(fā)出明亮的光,將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能為我們服務(wù).
2.電燈的燈絲是用什么材料做的?
電燈的燈絲是用熔點高的鎢絲做的,這是因為燈泡發(fā)光時燈絲的溫度在2000攝氏度以上,用鎢絲比較耐用.
3.電燈的燈絲為什么要做成螺旋狀?
因為燈泡發(fā)光時燈絲的溫度在2000攝氏度以上,燈絲做成螺旋狀是為了減少散熱,提高燈絲的溫度,以便更好的發(fā)光.
4.為什么有的燈泡要抽成真空,有的燈泡要沖入惰性氣體?
為了防止鎢絲在高溫下氧化,小功率的燈泡都抽成真空,而60瓦以上的燈泡要沖入惰性氣體,這些氣體可以阻礙燈絲在高溫下的升華.
5.如何根據(jù)燈絲的粗細比較額定電壓相同而額定功率不同的電燈?
燈絲較粗的燈泡額定功率較大,燈絲較細的燈泡額定功率較小.因為燈泡中燈絲的材料、長度相同,根據(jù)電阻的性質(zhì),導(dǎo)體橫截面積大,則電阻較?。挥诸~定電壓相同,根據(jù)P=U2/R可知,燈絲較粗的燈泡額定功率較大.
6.如何比較燈泡的亮度?
電燈的亮度由電燈消耗的實際功率決定,實際功率大的燈泡比較亮.例如“220V,25W”和“220V,100W”的兩個燈泡,由R=U2/P可知,25W的燈泡電阻較大,100W的燈泡電阻較小.如果將兩燈串聯(lián),通過他們的電流相等,由P=I2R可知,25W的燈泡較亮.如果亮燈并聯(lián),它們兩端的電壓相等,由P=U2/R可知,此時25W的燈泡較暗.
7.燈泡用久了,燈泡壁為什么會變黑?
燈泡使用時,鎢絲在高溫下升華為鎢蒸氣.關(guān)燈后,溫度降低,鎢蒸氣凝華附著在燈泡壁上.時間長了,燈泡壁就會變黑.
8.燈泡的燈絲斷了后,如果搭接上為什么顯得更亮一些,一般“搭上”的燈使用壽命都不長,這是什么原因?
燈泡的燈絲斷了以后,如果搭接上再用,會更亮一些.因為燈絲斷了后,長度變短,燈絲的電阻變小,根據(jù)P=U2/R,則R變小,P變大,所以顯得更亮一些,但由于消耗的電功率變大了,容易使溫度升高而再次燒斷燈絲.
9.同一個燈泡,為什么使用時,深夜比傍晚亮?
因為實際的輸電線路都存在一定的電阻,當(dāng)傍晚進入用電高峰時,接入電路的用電器增多,致使干路中的電流增大,輸電線分到的電壓也變大,用電器兩端的電壓變小.根據(jù)P=U2/R可知,此時燈泡比較暗.
10.燈泡的燈絲在開燈的瞬間為什么容易燒斷?
這是因為燈絲的電阻跟溫度有關(guān),會隨溫度的升高而增大,在開燈的瞬間燈絲溫度較低,電阻較小,根據(jù)I=U/R,U不變,R小,則I大,所以容易燒斷.
11.如果電源的電壓為220V,要使“PZ200-40”的燈泡正常發(fā)光,應(yīng)串聯(lián)一個多大的電阻?
要使“PZ200-40”的燈泡正常發(fā)光,兩端的電壓必須達到200V,串聯(lián)電阻R的兩端的電壓應(yīng)為UR=220V－200V=20V.而燈泡正常發(fā)光時兩端的電流為I=P/U=40W/200V=0.2A,所以通過串聯(lián)電阻R的電流IR=I=0.5A,R=UR/IR=20V/0.5A=100Ω.
12.燈泡使用時,燈泡和電線中流過相同的電流,燈泡和電線都要發(fā)熱,可實際上燈泡熱得發(fā)光,電線的發(fā)熱卻覺察不出來,這是為什么?
這是因為燈絲的電阻遠大于導(dǎo)線的電阻,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,在I和t都相同時,電阻R小,則Q較小,所以電流通過導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量較小,這就是燈泡熱得發(fā)光,而電線的發(fā)熱卻覺察不出來的原因.