解釋下列問題。
$(a)$。為什麼鎢幾乎是唯一用於電燈燈絲的材料?
$(b)$。為什麼像麵包烤箱和電熨斗這樣的電熱裝置的導體是用合金而不是純金屬製成的?
$(c)$。為什麼家用電路不採用串聯方式?
$(d)$。導線的電阻如何隨其橫截面積而變化?
$(e)$。為什麼通常使用銅和鋁線進行電力傳輸?


$(a)$。鎢具有非常高的熔點,可以防止燈絲在非常高的溫度下燃燒,從而避免損壞燈泡的風險。因此,鎢被用於電燈的燈絲。

$(b)$。在像麵包烤箱等電熱裝置中,需要大量的熱量和溫度,眾所周知,產生的熱量與電阻率成正比,而合金比純金屬具有更高的電阻率。因此,合金用於電熱裝置。

$(c)$。在串聯連線的電阻中,電位差遠小於外加電壓,這導致每個裝置的輸出功率降低,裝置無法有效工作。因此,家用電路不採用串聯方式。

$(d)$。我們知道,$R=\frac{\rho l}{A}$

這裡,$R\rightarrow$導線的電阻

$\rho\rightarrow$導線的電阻率

$A\rightarrow$導線的橫截面積

因此,可以看出$R\propto\frac{1}{A}$

因此,導線的電阻與其橫截面積成反比。

$(e)$。銅和鋁線的電阻率非常小,這使得功耗非常低,因為導線消耗的功率與電阻率成正比。因此,為了減少電力傳輸過程中導線的功耗,通常使用銅和鋁線。

更新於:2022年10月10日

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