理论教育 提高灯丝温度可显著提高灯泡亮度

提高灯丝温度可显著提高灯泡亮度

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:与金属材料灯丝的真空灯泡相比,充气电灯泡发出的光要更亮一些,这是因为两种灯泡灯丝的温度不同。在上题中,如果要求电灯的亮度加倍,那么绝对温度应该提高多少(百分比)?此题中,如果绝对温度提高2%,灯泡的亮度就会提高27%;如果绝对温度提高3%,亮度就会提高43%。这就是为什么人们千方百计地想提高灯丝的温度,哪怕灯丝温度稍微提高1℃~2℃,灯泡的亮度就会提高很多。

提高灯丝温度可显著提高灯泡亮度

【问题】与金属材料灯丝的真空灯泡相比,充气电灯泡发出的光要更亮一些,这是因为两种灯泡灯丝的温度不同。根据物理学定律,白炽物体发出的光线总量与绝对温度(从-273℃开始算起的温度)的12次方成正比。题目:如果一个充气灯泡灯丝的绝对温度是2500K,一个真空灯泡灯丝的绝对温度是2200K,那么前者要比后者发出来的光强多少倍?

【解答】将这个倍数设为x,可列方程如下

两边取对数

lgx=12(lg25-lg22)=4.6

即充气灯泡比真空灯泡发出来的光强4.6倍。也就是说,在同样的条件下,如果真空灯泡发出的光线相当于50支蜡烛的光,则充气灯泡发出的光线相当于230支蜡烛的光。

【问题】在上题中,如果要求电灯的亮度加倍,那么绝对温度应该提高多少(百分比)?

【解答】将提高的百分比设为x,则有

(1+x)12=2

两边取对数,可得

121g(1+x)=lg2

得出(www.daowen.com)

x=0.06=6%

【问题】如果灯丝的绝对温度提高1%,灯泡的亮度会提高多少(百分比)?

【解答】将提高的亮度设为x,可得

x=1.0112

两边取对数,得出

x=1.13

即灯泡的亮度提高了13%。

此题中,如果绝对温度提高2%,灯泡的亮度就会提高27%;如果绝对温度提高3%,亮度就会提高43%。

这就是为什么人们千方百计地想提高灯丝的温度,哪怕灯丝温度稍微提高1℃~2℃,灯泡的亮度就会提高很多。

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