Резистор начинает плавиться
6/10При увеличении тока через проволочный резистор он нагревается, при этом его температура в зависимости от протекающего тока изменяется нелинейно. При малых токах, составляющих для типичных резисторов величину порядка 10 мА, температура резистора \(T\) практически неотличима от температуры окружающей среды \(T_0\). При увеличении тока до некоторого предельного значения \(I_{\max}\) резистор очень быстро (почти мгновенно) нагревается до очень высокой температуры и плавится (сгорает).
Пусть сопротивление некоторого резистора при комнатной температуре и токе 1 мА равно 10 Ом. Известно, что значение предельного тока для этого резистора равно \(I_{\max} = 1{,}35\) А. Найдите сопротивление резистора и напряжение на нём при токе, равном \(0{,}8I_{\max}\).
Можно считать, что зависимость сопротивления резистора от температуры линейная: \(R(T) = R_0\,(1 + \alpha(T - T_0))\), \(R_0\) "— сопротивление резистора при температуре \(T_0\), \(\alpha\) "— неизвестный коэффициент. Мощность теплоотдачи пропорциональна разности температур резистора и окружающей среды.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите тепловой баланс: выделяемая мощность \(I^2R(T)\) равна \(k(T-T_0)\). Предельный ток "— это ток, при котором решение уравнения для \(T\) перестаёт существовать.
Ответ\(R \approx 27{,}8\) Ом, \(U \approx 30\) В.
Похожие задачи
- Источник питания и лампочки МОШ 2009/10, 10 кл.
- Лампочка с вольфрамовой нитью МОШ 2011/12, 11 кл.
- Проточный водонагреватель МОШ 2013/14, 9 кл.
- Мощности на трёх резисторах МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Починка ёлочной гирлянды МОШ 2020/21, 9 кл.
- Три чайника МОШ 2010/11, 11 кл.