Чтобы понять, до какой температуры нужно нагреть вольфрамовый проводник, чтобы его сопротивление увеличилось на 90%, нужно использовать зависимость сопротивления от температуры.
Шаг 1: Основные понятия
Сопротивление проводника определяется по формуле:
\[ R = R_0 (1 + \alpha (T - T_0)) \]
где:
- \( R \) — сопротивление при температуре \( T \),
- \( R_0 \) — сопротивление при начальной температуре \( T_0 \),
- \( \alpha \) — температурный коэффициент сопротивления (для вольфрама \( \alpha \) примерно равно 0.0045 1/°C),
- \( T \) — конечная температура (в °C),
- \( T_0 \) — начальная температура (в °C).
Шаг 2: Условие задачи
Вы хотите, чтобы сопротивление увеличилось на 90%. То есть:
\[ R = R_0 + 0.9 R_0 = 1.9 R_0 \]
Теперь подставляем это в уравнение:
\[ 1.9 R_0 = R_0 (1 + \alpha (T - T_0)) \]
Шаг 3: Упрощение уравнения
Разделим обе стороны на \( R_0 \):
\[ 1.9 = 1 + \alpha (T - T_0) \]
Теперь вычтем 1 из обеих сторон:
\[ 0.9 = \alpha (T - T_0) \]
Шаг 4: Подстановка значений
Теперь подставим \( T_0 = 0 \) °C и \( \alpha \approx 0.0045 \) 1/°C:
\[ 0.9 = 0.0045 (T - 0) \]
Шаг 5: Решение уравнения
Теперь решим это уравнение для \( T \):
\[ 0.9 = 0.0045 T \]
Чтобы найти \( T \), разделим обе стороны на 0.0045:
\[ T = \frac{0.9}{0.0045} \]
Шаг 6: Вычисление
Теперь проведем расчет:
\[ T \approx 200 \]
Ответ
Таким образом, чтобы сопротивление вольфрамового проводника увеличилось на 90%, его нужно нагреть до approximately 200°C.