Определите температурный коэффициент сопротивления металла проволоки, подключенной к источнику тока с внутренним сопротивлением 1,2 Ом, при температуре 0 °C. Тепловые мощности тока в резисторе одинаковы при 0 °C и 110 °C. Укажите ответ с точностью до тысячных К-1.
Vitalyevich
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится некоторая информация о физических законах, связанных с электрическим током и температурой. Известно, что сопротивление металла зависит от его температуры. Это свойство описывается температурным коэффициентом сопротивления. Давайте приступим к решению.
Обозначим температурный коэффициент сопротивления металла проволоки как α (альфа). Если R₀ - сопротивление проволоки при температуре 0 °C, а ΔR - изменение сопротивления при изменении температуры на ΔT, то температурный коэффициент сопротивления определяется формулой:
\[α = \frac{{ΔR}}{{R₀ \cdot ΔT}} \]
Также известно, что мощность, выделяемая током в резисторе, равна:
\[P = \frac{{U^2}}{{R}} \]
Где P - мощность, U - напряжение на резисторе, R - сопротивление резистора.
По условию задачи, мощности тока в резисторе одинаковы при 0 °C и 110 °C. Это означает, что мощности тока в нагревшемся резисторе сохраняются несмотря на изменение его сопротивления.
Пусть сопротивление проволоки при температуре 0 °C равно R₀, а при температуре 110 °C - R₁. Подключим проволоку к источнику тока с внутренним сопротивлением 1,2 Ом. Приложенным к проволоке напряжение увеличивается на сумму сопротивлений проволоки и внутреннего сопротивления источника.
Таким образом, мощность, выделяемая током в проволоке, будет равна мощности, выделяемой током внутри проволоки:
\[P₀ = P₁\]
\[\frac{{U₀^2}}{{R₀ + 1,2}} = \frac{{U₁^2}}{{R₁ + 1,2}} \]
Мы знаем, что температура изменилась на 110 °C, поэтому \(ΔT = 110\) °C.
Теперь давайте подставим известные значения в формулу для температурного коэффициента сопротивления и решим уравнение для R₀:
\[α = \frac{{R₁ - R₀}}{{R₀ \cdot ΔT}} \]
Нам нужно найти R₀, поэтому выразим его из уравнения:
\[R₀ = R₁ - α \cdot R₀ \cdot ΔT \]
Теперь заменим R₀ в уравнении для мощности:
\[\frac{{U₀^2}}{{R₁ - α \cdot R₀ \cdot ΔT + 1,2}} = \frac{{U₁^2}}{{R₁ + 1,2}} \]
Осталось только решить это уравнение численно, чтобы найти искомое значение температурного коэффициента сопротивления металла проволоки.
К сожалению, мне не доступна информация о конкретных значениях напряжений и сопротивлений в задаче. Если бы вы предоставили эти данные, я смог бы дать более точный ответ.
Обозначим температурный коэффициент сопротивления металла проволоки как α (альфа). Если R₀ - сопротивление проволоки при температуре 0 °C, а ΔR - изменение сопротивления при изменении температуры на ΔT, то температурный коэффициент сопротивления определяется формулой:
\[α = \frac{{ΔR}}{{R₀ \cdot ΔT}} \]
Также известно, что мощность, выделяемая током в резисторе, равна:
\[P = \frac{{U^2}}{{R}} \]
Где P - мощность, U - напряжение на резисторе, R - сопротивление резистора.
По условию задачи, мощности тока в резисторе одинаковы при 0 °C и 110 °C. Это означает, что мощности тока в нагревшемся резисторе сохраняются несмотря на изменение его сопротивления.
Пусть сопротивление проволоки при температуре 0 °C равно R₀, а при температуре 110 °C - R₁. Подключим проволоку к источнику тока с внутренним сопротивлением 1,2 Ом. Приложенным к проволоке напряжение увеличивается на сумму сопротивлений проволоки и внутреннего сопротивления источника.
Таким образом, мощность, выделяемая током в проволоке, будет равна мощности, выделяемой током внутри проволоки:
\[P₀ = P₁\]
\[\frac{{U₀^2}}{{R₀ + 1,2}} = \frac{{U₁^2}}{{R₁ + 1,2}} \]
Мы знаем, что температура изменилась на 110 °C, поэтому \(ΔT = 110\) °C.
Теперь давайте подставим известные значения в формулу для температурного коэффициента сопротивления и решим уравнение для R₀:
\[α = \frac{{R₁ - R₀}}{{R₀ \cdot ΔT}} \]
Нам нужно найти R₀, поэтому выразим его из уравнения:
\[R₀ = R₁ - α \cdot R₀ \cdot ΔT \]
Теперь заменим R₀ в уравнении для мощности:
\[\frac{{U₀^2}}{{R₁ - α \cdot R₀ \cdot ΔT + 1,2}} = \frac{{U₁^2}}{{R₁ + 1,2}} \]
Осталось только решить это уравнение численно, чтобы найти искомое значение температурного коэффициента сопротивления металла проволоки.
К сожалению, мне не доступна информация о конкретных значениях напряжений и сопротивлений в задаче. Если бы вы предоставили эти данные, я смог бы дать более точный ответ.
Знаешь ответ?