Решение: Температура нити лампы
Вольт-амперная характеристика лампы накаливания изображена на рисунке. При напряжении источника 12 В температура нити лампы равна 3100 К. Сопротивление нити прямо пропорционально её температуре. Какова температура нити накала при напряжении источника 6 В?
Решение по шагам
4 шагаПо графику определяем силу тока при напряжении 6 В: $I_2 = 1{,}4\ \text{А}$. При напряжении 12 В ток равен $I_1 = 2{,}0\ \text{А}$.
Рассчитаем сопротивления нити в обоих состояниях по закону Ома:
$$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{12}{2{,}0} = 6\ \Omega, \qquad R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{6}{1{,}4} \approx 4{,}29\ \Omega$$Так как сопротивление прямо пропорционально температуре, отношение сопротивлений равно отношению температур:
$$\frac{T_2}{T_1} = \frac{R_2}{R_1}$$Подставим известные значения:
$$T_2 = 3100 \cdot \frac{4{,}29}{6} = 3100 \cdot \frac{5}{7} \approx 2214\ \text{К}$$Температура нити при напряжении 6 В составляет примерно $2{,}2 \cdot 10^3\ \text{К}$, или 2214 К.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно считывают по графику силу тока при напряжении 6 В.
Используют отношение напряжений вместо отношения сопротивлений.
Забывают, что сопротивление нити изменяется с температурой.