Fysik

Ellære - konstantantråd

21. maj 2008 af Zaga (Slettet)
Ved ikke om der er nogen der har den bog: OPGAVER I FYSIK A-NIVEAU (En blå en) OPG - E8

**Men Opgaven går lyder: Beregn, hvor langt tid der går, inden konstantantråden brænder over i et kredsløb.
Relevante antagelser.**

Strømstyrken gennem den er 6,0A, konstantantråden har start temp. 20C, brænder når den når smeltepunktet, spændingsfaldet gennem kredsløbet er 100V.

Hvordan beregner man den OPG, det er mig en gåde?

Svar #1
21. maj 2008 af Zaga (Slettet)

Glemte lige:
Konstantantråden har resistansen 0,30 ohm

Brugbart svar (0)

Svar #2
21. maj 2008 af Jerslev (Slettet)

#0: Start med at udregne hvor stor en energi, der skal afsættes i tråden før den brænder over. Benyt, at Q=mc*delta T (du kender sikkert formlen).

Nu skal du så blot finde ud af hvor lang tid der gør før denne energi er afsat i tråden. Du kan benytte P=IR² til at finde den effekt, der afsættes. Du har nu en effekt og en energi; at finde tiden er nemt herfra. :)

Brugbart svar (0)

Svar #3
21. maj 2008 af ph0ton (Slettet)

konstantantråd = konstant risistance upåagtet af temperatur (100/6 Ohm)

Smeltepunkt for konstatantråd = ?? (vi kalder den t_k)

SÅ finder du Q = m_konstatantråd * c_konstantantråd * (t_k - t_start), t_start = 20 C

og (modsat forrige indlæg) sætter vi denne energi lig med

Q = P * t = I * U * t

t = Q/I*U

done.


Brugbart svar (0)

Svar #4
22. maj 2008 af taber-2000 (Slettet)

Sidder og bøvler med samme opgave også. Men er der ikke noget i har overset?! vi kender jo ikke massen af konstantantråden så jeg har lidt svært ved at gennemskue hvordan Q-værdien skal beregnes...

Brugbart svar (0)

Svar #5
22. maj 2008 af h0ps (Slettet)

#3

Er det ikke forkert, at resistansen er konstant? Resistansen for en tråd er vel altid temperaturafhængig?

Brugbart svar (0)

Svar #6
22. maj 2008 af ph0ton (Slettet)

#5, måske, det er en antagelse jeg laver, i og med opgaven opgiver at der påtrykt en konstant spænding på 100 V og en konstant strøm igennem tråden på 6,0 A. Så må resistancen være konstant, da U = R*I

Skal vi have en varierende resistance ind, skal vi først blive enige om hvordan forsyningenskilden fungerer: giver den en konstant spænding - eller - giver den en konstant strøm ? Det har betydning for hvordan vi regner opgaven. Vi kan ikke have en konstant strøm og samtidig påtrykke et konstant potentiale, også ændre på resistancen.

For at opgaven skal kunne løses skal vi vide:

- Ved hvilken temperatur brænder konstatantråden over
- Hvad er forhold imellem afsat energi i tråden og så dens temperatur ?
- Hvordan arbejder forsyning - konstant strøm eller konstant spænding ?


Opgaven er i mine øjne mangelfuld, eller så gør den sig nogle antagelser for at blive løst.

Kan I ikke scanne den ind ?

Brugbart svar (0)

Svar #7
22. maj 2008 af ph0ton (Slettet)

Så slog jeg lige konstatan tråd op på wikipedia.

Konstatantråd udmærker sig ved at have en konstant resistans over et bredt temperaturområde.

http://en.wikipedia.org/wiki/Constantan

Denne side indeholde desuden den specifikke varmekapacitet og smeltepunktet. Nu mangler vi vist bare at finde ud af hvad massen er.

Kan vi ikke finde den ud fra Resistancen? Resistancen relaterer sig direkte til de fysiske propertioner af tråden.

Brugbart svar (0)

Svar #8
22. maj 2008 af mathon

...har du tykkelsen på tråden?
hvorved længden kan beregnes
af
L = (0,25*pi*d^2*R)/rho
og massen beregnes af
m = L*(0,25*pi*d^2)*d

hvor
L er længden i m
d = er tykkelsesdiameteren i m
R er resistansen i Ohm
rho er den specifikke modstand i Ohm*m
d = er densiteten i kg/m^3
m er massen i kg

Brugbart svar (0)

Svar #9
22. maj 2008 af mathon

rettelse:
L = (0,25*pi*d^2*R)/rho
og massen beregnes af
m = L*(0,25*pi*d^2)*mf

hvor
L er længden i m
d = er tykkelsesdiameteren i m
R er resistansen i Ohm
rho er den specifikke modstand i Ohm*m
mf = er massefylden i kg/m^3
m er massen i kg

Brugbart svar (0)

Svar #10
30. september 2009 af unnamet (Slettet)

Hvordan beregner man den effekt hvormed der afgives varme til omgivelserne, når tråden er opvarmet til smeltepunktet?

til den opgave er der en graf (I^2, 1/t) grafen starter i (0,13) og bevæger sig exponentielt opefter


Brugbart svar (0)

Svar #11
30. maj 2011 af Kajwan (Slettet)

Problemet ligger i at der i elev udgaven af bogen er en fejl i opgaven. Der mangler et afsnit i opgavebeskrivelsen, hvor massen og tværsnitarealet er angivet. 

Massen af konstantantråden er 3,39*10^-3 kg
Tværsnitarealet er 0,035 mm^2

Der er dog desuden en opgave a, som går ud på, at man skal finde længden af tråden. 


 


Brugbart svar (0)

Svar #12
30. maj 2011 af mathon

                      L = (a/ρ)·R = (0,035 mm2)/(0,49 Ω·mm2/m)·R


Skriv et svar til: Ellære - 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.