Почему лампочка ярко вспыхивает, если к ней, включённой последовательно, проволочный резистор поместить в жидкий гелий?

Физика 8 класс Температура и её влияние на сопротивление проводников лампочка ярко вспыхивает проволочный резистор жидкий гелий физика 8 класс Новый

Чтобы понять, почему лампочка ярко вспыхивает, когда к ней последовательно подключают проволочный резистор, помещённый в жидкий гелий, давайте разберем несколько ключевых моментов.

1. Свойства резистора:

• Резистор ограничивает ток в цепи. При нормальной температуре он имеет определенное сопротивление, которое вызывает выделение тепла при прохождении тока.
• При охлаждении резистора до очень низких температур, таких как температура жидкого гелия (около -269 градусов Цельсия), его сопротивление может значительно уменьшаться.

2. Влияние температуры на сопротивление:

• Сопротивление проводников зависит от температуры. При низких температурах сопротивление некоторых материалов может приближаться к нулю, что называется сверхпроводимостью.
• Если резистор становится сверхпроводящим, он перестает ограничивать ток, и в цепи начинает протекать значительно больший ток.

3. Поведение лампочки:

• Лампочка работает на принципе нагрева нити накаливания. При протекании тока через нить она нагревается и начинает светиться.
• Когда ток резко увеличивается из-за снижения сопротивления резистора, нить накаливания получает больше энергии, чем она может безопасно рассеять.

4. Итог:

Таким образом, когда проволочный резистор помещается в жидкий гелий, его сопротивление уменьшается, что приводит к резкому увеличению тока в цепи. Это увеличение тока вызывает сильное нагревание нити лампочки, что и приводит к её яркому вспыхиванию. В результате лампочка может перегреться и даже сгореть, если ток превысит допустимые значения.

В заключение, резкое изменение условий в цепи, вызванное охлаждением резистора, приводит к неожиданному поведению лампочки, что демонстрирует важные принципы электричества и термодинамики.