Консультация № 190399
10.01.2017, 14:46
0.00 руб.
10.01.2017, 15:58
0 10 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Для освещения построенного склада было решено применить лампы накаливания в
количестве 10 штук, на напряжение 220 В и мощностью 100 Вт каждая. Электрик, не так
давно окончивший профессиональные курсы, взялся смонтировать электропроводку
склада, автоматические выключатели, и поставить счетчик потребления электроэнергии.
Он, конечно, знал закон Ома, с помощью китайского мультиметра определил
сопротивление каждой из ламп (40 Ом), и согласно проекту, все лампы включил
параллельно. Из расчета ежедневного 10-часового горения ламп и известного тарифа за
киловатт-час он получил некоторую сумму, в которую обойдется за месяц освещение
склада. Свой расчет он предъявил директору предприятия.
Каково же было удивление директора, когда через месяц работы освещения
выяснилось, что электрик ошибся в большую сторону раз этак в десять!
В чем состояла ошибка электрика? Вывод обоснуйте расчетом.
Спасибо огромное тому, кто решит!

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
10.01.2017, 15:59
общий
Обратите, пожалуйста, внимание на данную консультацию, перенесённую из другого раздела.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
10.01.2017, 16:15
общий
Адресаты:
Я рискну предположить, что полученное расхождение в показаниях счётчика связано с тем, что рабочее сопротивление одной лампы составляет не Ом, а
(Ом).

С чем связана эта разница между измеренным и расчётным значениями сопротивления лампы, я не знаю, потому что электротехникой не увлекаюсь.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Модератор
156417
2175
10.01.2017, 22:37
общий
это ответ
Здравствуйте, vikam399!
Лампа имеющая мощность 100 Вт при напряжении 220 В имеет рабочее сопротивление
R=U2/P=2202/100=484 Ом
Так что протекающий ток и потребляемая мощность и вправду оказываются на порядок меньше, чем найдено электриком.

В чём проблема? В том, что это именно рабочее сопротивление. Электропроводность металлов при повышении температуры существенно ухудшается, поэтому рабочее сопротивление раскалённой спирали накаливания настолько выше, чем измеренное у холодной лампы.

Тут можно отметить несколько побочных эффектов такого изменения сопротивления:
  • в момент включения лампы мощность оказывается на порядок выше - поэтому разогрев нити накаливания до рабочей температуры происходит очень быстро
  • изменение энергетической светимости и изменение сопротивления в зависимости от температуры являются основными факторами, стабилизирующими рабочую температуру нити
  • однако, при локальном уменьшении толщины нити локальный перегрев ещё больше усиливается из-за падения удельной электропроводности - усиливая перегорание нити, особенно в момент включения
  • впрочем, эффективным средством борьбы с перегоранием является добавление в колбу лампы паров галогена (обычно йода): при этом покинувшие нить атомы вольфрама превращаются в летучий галогенид, который разлагается вблизи нити из-за высокой температуры - и этот регенерирующий нить эффект усиливается вблизи наиболее горячих участков, которые и нуждаются в восстановлении

5
Спасибо большое за ответ! <br>Ответ быстрый, с объяснениями, все понятно.
давно
Модератор
156417
2175
10.01.2017, 22:42
общий
10.01.2017, 22:46
Просто это не очень репрезентативно - измерять мультиметром сопротивление холодной лампы накаливания. Точнее, совсем не репрезентативно
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
11.01.2017, 11:45
общий
Адресаты:
Цитата: Roman Chaplinsky / Химик CH
Просто это не очень репрезентативно - измерять мультиметром сопротивление холодной лампы накаливания. Точнее, совсем не репрезентативно

Я не представляю себе, что и как измеряют мультиметром, и даже не знаю, как он выглядит. От электротехники я очень далёк. Поэтому не мог ответить на вопрос консультации и не понимаю смысла того, что Вы написали.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Модератор
156417
2175
11.01.2017, 20:42
общий
Адресаты:
Сам давненько не держал мультиметр в руках. Да ничего особенного там нет - просто многорежимный измерительный прибор, может работать как вольтметр, амперметр, омметр.
Собственно, в режиме омметра питание в цепь подаётся от батарейки самого аппарата (поэтому она там обычно на 9 вольт). В общем, с таким приложенным напряжением сопротивление лампы и мерили - да вот от рабочих условий оно слишком отличается. Вот если отдельно измерить напряжение и ток при подключении лампочки от сети - результат был бы корректным.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
11.01.2017, 20:48
общий
Адресаты:
Поскольку я привык к измерениям при помощи амперметра и вольтметра, то это опыт распространил и на мультиметр. Поэтому природа возникшего большого расхождения между расчётным и измеренным значениями сопротивления лампы для меня была непонятна. Теперь я начинаю догадываться, что измерено было сопротивление лампы не в рабочем режиме, то есть не рабочее сопротивление. Неужели такому способу измерения сопротивления лампы накаливания учат на профессиональных курсах?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Модератор
156417
2175
11.01.2017, 21:15
общий
Адресаты:
Сомневаюсь, что там такому обращению с лампочками учат, но режим омметра действительно полезен провода прозванивать: есть контакт, нет контакта? Какой кабель от выключателя к люстре, какой к сети?
А опыт использования для одних целей может натолкнуть и на другие идеи, не всегда уместные
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
11.01.2017, 21:18
общий
Адресаты:
Я всегда считал, что измерение электрических величин - процедура регламентированная, не допускающая фантазий.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
16.01.2017, 04:11
общий
Цитата Roman Chaplinsky "это не очень репрезентативно - измерять мультиметром сопротивление холодной лампы накаливания" - справедливо для талантливых и обеспеченных людей. В условиях бедности или дефицита бывает полезным записать в табличку результаты замеров мультиметром сопротивления холодных ламп популярных значений мощности (40Вт, 60Вт, 100…300Вт). А рядом вписать значения мощности, зачитанные с колбы.
Когда электрик получает из сырого склада кучу запылённых ламп с нечитаемой маркировкой, то мультиметром измеряем сопротивление холодной лампы, по таблице сопоставлений читаем её мощность, и вкручиваем лампу по назначению руководителя.
Форма ответа