Fysik
Masse af konstantantråd
Hej
Jeg har en opgave der lyder:
I et eksperiment undersøges, hvor lang tid det varer, før en konstantantråd brænder over.
Konstantantråden har resistansen 0,30 Ω. Spændingsfaldet over spændingskilden i kredsløbet er 100 V i hele forsøget. Man kan regulere strømstyrken i kredsløbet ved at ændre på resistansen R af den variable resistor.
1) Beregn størrelsen af resistansen R, når strømstyrken i kredsløbet er 3,00 A
Der sendes nu en strøm med strømstyrken 6,0 A gennem konstantantråden, som til at begynde med har temperaturen 20 ºC. Konstantantråden brænder over i det øjeblik, dens temperatur når smeltepunktet.
2) Beregn, hvor lang tid der går, inden konstantantråden brænder over.
Jeg ved at jeg skal udregne længden og massen af tråden før jeg kan bruge R·I2·t = mkonstantan·ckonstantan·ΔT
Men jeg er meget i tvivl om min længde er udregnet rigtigt, vi har lavet et lignende forsøg i skolen, hvor vi brugte en tråd med A=0,033 mm^2, som vi skal tage udgangspunkt i.
Jeg har gjort således:
L= (R*A)/ρ = 0,3Ω*0,033 *103 m^2/ 0.490*10-6 = 2,02*106m
Hvorefter jeg får massen til:
m=L*A*massefylden = 593274
Hvad gør jeg forkert?
Svar #1
21. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)
Vær opmærksom på enhederne, hvis A er angivet i mm2 .
Svar #2
21. oktober 2012 af anon16 (Slettet)
L= (R*A)/ρ = 0,3Ω*0,033 *10-3 m^2/ 0.490*10-6 = 2,02 m
Giver stadig ingen mening, da massen derefter bliver 0,000006
Svar #3
21. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)
Hvis A = 0,033mm2 = 0,033·10-6m2 , fås
L = (R*A)/ρ = 0,3Ω·0,033·10-6m2 / 0,490·10-6Ωm = 2,02·10-2m = 2,02cm
Svar #4
23. oktober 2012 af mathon
konstantantrådens masse
m = V•ρ = L·A•ρ = (2,02·10-2m)·(0,033·10-6m2) • (8900 kg/m3) = 5,93·10-6 kg
konstantans smeltepunkt er 1280ºC
konstantans temperaturkoefficient for resistans er α = 0,00001 K-1
konstantans specifikke varmekapacitans c = 0,41 kJ/(kg·K)
R(T) • I2 • t = m • c • ΔT
(0,30 Ω)·(1+(0,00001 K-1)·(1260 K) • (6,0 A)2 • t = (5,93·10-6 kg) • (0,41 kJ/(kg·K)) • (1260 K)
(10,9361 J/s) • t = 0,003063 kJ = 3,063 J
t = (3,063 J) / (10,9361 J/s) = 0,280 s = 280 ms
Skriv et svar til: Masse af konstantantråd
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.