NHIỆT ĐỘ CỦA DÂY TÓC BÓNG ĐÈN
3.1. Cơ sở lý thuyết
Xét mạch điện gồm nguồn điện một chiều Un cung cấp điện cho bóng đèn dây tóc Đ có điện trở R (Hình 4).
Điện áp ra của nguồn điện Un có thể thay đổi được nhờ biến trở núm xoay DC. Hiệu điện thế U giữa hai đầu đèn Đ đo bằng vôn kế một chiều V và cường độ dòng điện I chạy qua bóng đèn đo bằng ampe kế một chiều A.
Theo định luật Ôm đối với mạch điện một chiều, cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch tỷ lệ với hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ nghịch với điện trở R của đoạn mạch:
UI I
R
(3) Nếu R có giá trị khơng đổi thì I tỉ lệ bậc nhất với U. Đồ thị I = f (U) gọi là đặc
tuyến Vơn-Ampe, có dạng một đường thẳng đi qua gốc toạ độ với hệ số góc:
1tan tan
R
Trang 30
Tuy nhiên, khi có dịng điện I chạy qua dây tóc đèn, lượng nhiệt Q do hiệu ứng
Jun-Lenxơ toả ra trên điện trở R của dây tóc trong thời gian tính bằng : 2
QRI (5) Lượng nhiệt này làm tăng nhiệt độ và do đó làm thay đổi điện trở R của dây tóc đèn. Kết quả là cường độ dịng điện I chạy qua dây tóc đèn Đ khơng tăng tỉ lệ tuyến tính theo hiệu điện thế U giữa hai đầu dây tóc đèn nữa, nên đặc tuyến Vôn-Ampe I = f (U) của dây tóc đèn có dạng một đường cong.
Điện trở dây tóc Vơnfram của bóng đèn phụ thuộc nhiệt độ theo hệ thức:
2
0(1 )
t
R R t t (6)
trong đó Rt và R0 là điện trở của dây tóc đèn ở t oC và 0oC, còn và là các hệ số nhiệt
điện trở của vônfram:
3 14,82.10 K 4,82.10 K
, 6, 76.107K2
Điện trở R0 của dây tóc Vơnfram của bóng đèn ở 800C có thể xác định bằng cách đo điện trở của nó ở nhiệt độ phịng tP và thay vào cơng thức (6). Từ đó ta tính được nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi thắp sáng bằng hiệu thế U.
3.2. Trình tự thí nghiệm