Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony 2023. Zadanie 8.2.

Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony 2023. Formuła 2015. Zadanie 8.2.

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 T₀ = 300 K, a jego opór wynosił R₀ ≈ 65 Ω. Po podłączeniu tej żarówki do sieci o napięciu 230 V pobierała ona moc (znamionową) 60 W. Wówczas włókno rozgrzewało się do wysokiej temperatury, a jego opór był wielokrotnie większy od R₀.

Na poniższym wykresie linią ciągłą przedstawiono zależność R/R₀ od temperatury T, gdzie R oznacza opór włókna wolframowego o temperaturze T. W zakresie temperatur od 300 K do 1000 K ta zależność ma w przybliżeniu charakter liniowy (tzn. jej wykres pokrywa się częściowo z linią prostą narysowaną przerywaną kreską).

Zadanie 8.2.

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