Klub 44F - zadania I 2011»Zadanie 510
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Klub 44F - zadania I 2011
- Publikacja w Delcie: styczeń 2011
- Publikacja elektroniczna: 20 grudnia 2010
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (65 KB)
Masa wolframowego włókna żarówki wynosi
a ciepło
właściwe wolframu
Gdy żarówka była zasilana
stałym napięciem 230 V, jej opór wynosił
a temperatura
włókna była równa
Podłączono tę żarówkę do napięcia
sinusoidalnie zmiennego o częstotliwości 50 Hz i wartości skutecznej 230 V.
Obliczyć przybliżoną głębokość modulacji promieniowania żarówki,
tzn. wielkość
, gdzie
– moc
promieniowania. Założyć, że przepuszczalność szkła żarówki
nie zależy od długości fali.
Można wykorzystać także następujące dane: gdy stałe napięcie zasilające
zmieniano w niewielkim zakresie i powoli, na każdy 1 wolt jego przyrostu
opór żarówki zwiększał się o
a temperatura włókna zwiększała
się o 0,7 K.

– amplituda napięcia,
– wartość
skuteczna. Przyrównujemy zmienny składnik mocy do wyrażenia
i znajdujemy amplitudę zmian temperatury równą
stwierdzamy, że szukana
głębokość modulacji wynosi
i
od ich
wartości średnich, natomiast
jest przyrostem mocy odprowadzanej
do otoczenia na jednostkę przyrostu temperatury. Przy wzroście napięcia o
V przyrost tej mocy jest równy
czyli liczbowa wartość
wynosi
Ponadto
po prawej stronie równania należałoby wziąć pod uwagę zależność
od temperatury w wyrażeniu
– jak można
wykazać, efekt ten jest równoważny dodaniu do
członu
gdzie
jest temperaturowym współczynnikiem
oporu. Wartość
wynosi
stąd
W/K. Dla uwzględnionego wcześniej wyrażenia
wielkością analogiczną jest
W/K, co oznacza,
że w pierwszym przybliżeniu można
i
pominąć,
zwłaszcza że w dokładniejszym rozwiązaniu porównywane wielkości
wystąpiłyby w kwadracie.