Question

【题目】小明晚上开灯做作业，为什么开灯瞬间，灯丝容易烧断？请解释这个现象。爱动脑筋的小明发现，灯丝断了可以重新搭接，再接入电路，却发现比原先更亮，这是为什么？请解释这个现象。过一会儿，搭接处又烧断了，这又是为什么？请解释这个现象。

Answer 1

【答案】因为开灯的瞬间，灯丝温度低，电阻小，电流大，特别是灯丝升华造成灯丝粗细不均匀，灯细处产生热较多，温度较高，高于正常工作温度达到熔点，所以易熔断。因为重新搭接后，灯丝接头处有交叉，使灯丝长度变短，电阻变小，在其他条件不变情况下，所以电流变大，导致变亮。又因为搭接处的接触面积减小，搭接处的电阻变大，由焦耳定律Q=I2Rt可得，发热量越多，所以灯丝越容易烧断。

【解析】

同种材料的导体，电阻随长度增加而增大，随横截面积减小而增大；灯丝电阻随温度升高而增大。因此开灯的瞬间，灯丝温度低，电阻小，电流大，特别是灯丝升华造成灯丝粗细不均匀，灯细处产生热较多，温度较高，高于正常工作温度达到熔点，所以易熔断。因为重新搭接后，灯丝接头处有交叉，使灯丝长度变短，电阻变小，在其他条件不变情况下，所以电流变大，导致变亮。又因为搭接处的接触面积减小，搭接处的电阻变大，由焦耳定律QI2Rt可得，发热量越多，所以灯丝越容易烧断。