Давайте решим задачу пошагово.
Известные данные:
- Исходная температура \( T_0 = 0^\circ C \)
- Требуемое увеличение сопротивления \( \Delta R = 50\% = 0.5 R_0 \)
- Температура, при которой сопротивление увеличивается на 50%, обозначим как \( T \).
Формула зависимости сопротивления от температуры:
Для металлических проводников используется приблизительная формула:
\[ R = R_0 (1 + \alpha \Delta T) \]
где:
- \( R_0 \) — сопротивление при исходной температуре,
- \( \alpha \) — температурный коэффициент сопротивления (для вольфрама примерно \( 0.0045 \, \text{°C}^{-1} \)),
- \( \Delta T = T - T_0 \) — изменение температуры.
Находим расслабляющееся сопротивление:
Чтобы сопротивление увеличилось на 50%, получаем:
\[ R = R_0 (1 + \alpha \Delta T) = 1.5 R_0 \]
Сократим на \( R_0 \):
\[ 1 + \alpha \Delta T = 1.5 \]
Отсюда:
\[ \alpha \Delta T = 0.5 \]
\[ \Delta T = \frac{0.5}{\alpha} \]
Подставляем \( \alpha = 0.0045 \, \text{°C}^{-1} \):
\[ \Delta T = \frac{0.5}{0.0045} \approx 111.11^\circ C \]
Итоговая температура:
Температура, при которой сопротивление увеличилось на 50%, равна:
\[ T = T_0 + \Delta T = 0^\circ C + 111.11^\circ C \approx **111^\circ C** \]
Ответ:
Чтобы сопротивление вольфрамового проводника увеличилось на 50% при стартовой температуре 0°C, его нужно нагреть примерно до 111°C.