TREŚĆ:

Zadanie 8.

Do produkcji włókien tradycyjnych żarówek wykorzystywano bardzo cienkie druty wolframowe. Gdy przez włókno wolframowe pewnej żarówki płynął prąd o niewielkim natężeniu, to włókno utrzymywało temperaturę $T_0=300\text{K}$ , a jego opór wynosił $R_0\approx 65\Omega$ . Po podłączeniu tej żarówki do sieci o napięciu $230\mathrm{V}$ pobierała ona moc (znamionową) $60\mathrm{W}$. Wówczas włókno rozgrzewało się do wysokiej temperatury, a jego opór był wielokrotnie większy od  $R_0$ .

Na poniższym wykresie linią ciągłą przedstawiono zależność $\frac{R}{R_0}$  od temperatury $T$ , gdzie $R$  oznacza opór włókna wolframowego o temperaturze $T$ . W zakresie temperatur od $300\mathrm{K}$ do $1000\mathrm{K}$ ta zależność ma w przybliżeniu charakter liniowy (wykres pokrywa się częściowo z linią prostą narysowaną przerywaną kreską) i można ją opisać wzorem:

$\frac{R\left(T\right)}{R_0}\approx 1+\alpha \Delta T$ gdzie $\Delta T=T-300\mathrm{K}$

$\alpha$ - temperaturowy współczynnik oporu dla wolframu.

Zadanie 8.2.

Wyznacz temperaturę włókna wolframowego żarówki (opisanej w zadaniu 8.) o mocy znamionowej $P_z=60\text{W}$ , zasilanej napięciem $U_z=230\text{V}$ . Zapisz obliczenia.

---

ROZWIĄZANIE:

Dane:

$P_z=60\text{W}$  

$U_z=230\text{V}$  

$R_0=65\Omega$  

Szukane:

$T=?$  

Rozwiązanie:

Temperaturę włókna wolframowego możemy odczytać z wykresu, korzystając z obliczonej wartości oporu. Zgodnie z prawem Ohma