解释下列问题。
$(a)$。为什么钨几乎是唯一用于电灯灯丝的材料?
$(b)$。为什么像面包烤箱和电熨斗这样的电热设备的导体是用合金而不是纯金属制成的?
$(c)$。为什么家用电路不采用串联方式?
$(d)$。导线的电阻如何随其横截面积而变化?
$(e)$。为什么通常使用铜和铝线进行电力传输?


$(a)$。钨具有非常高的熔点,可以防止灯丝在非常高的温度下燃烧,从而避免损坏灯泡的风险。因此,钨被用于电灯的灯丝。

$(b)$。在像面包烤箱等电热设备中,需要大量的热量和温度,众所周知,产生的热量与电阻率成正比,而合金比纯金属具有更高的电阻率。因此,合金用于电热设备。

$(c)$。在串联连接的电阻中,电位差远小于外加电压,这导致每个设备的输出功率降低,设备无法有效工作。因此,家用电路不采用串联方式。

$(d)$。我们知道,$R=\frac{\rho l}{A}$

这里,$R\rightarrow$导线的电阻

$\rho\rightarrow$导线的电阻率

$A\rightarrow$导线的横截面积

因此,可以看出$R\propto\frac{1}{A}$

因此,导线的电阻与其横截面积成反比。

$(e)$。铜和铝线的电阻率非常小,这使得功耗非常低,因为导线消耗的功率与电阻率成正比。因此,为了减少电力传输过程中导线的功耗,通常使用铜和铝线。

更新于:2022年10月10日

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