Задание 2FD557: Постоянный ток

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
1. Для нити лампы принимаем указанную в условии модель R ∝ T, где T — абсолютная температура. Размеры нити считаем неизменными. Сопротивление меняется с температурой, поэтому нельзя продолжать характеристику прямой.
Мощность P = UI. На исходном графике точке U₁ = 12 В, I₁ = 2 А соответствует P₁ = 24 Вт, а точке U₂ = 6 В, I₂ = 1,4 А — P₂ = 8,4 Вт. Так определяются требуемые режимы.
2. Закон Ома для нити в каждом состоянии:
R₁ = U₁I₁, R₂ = U₂I₂.
Подстановка:
R₁ = 12 В2 А = 6 Ом,
R₂ = 6 В1,4 А = 307 Ом.
3. Из пропорциональности сопротивления абсолютной температуре
T₂T₁ = R₂R₁,
T₂ = T₁·U₂I₁U₁I₂.
Подстановка:
T₂ = 3100 К·6 В·2 А12 В·1,4 А ≈ 2214 К ≈ 2,2·10³ К.
4. Проверка. Отношение сопротивлений и температур равно 5÷7, меньше единицы, как ожидается при уменьшении мощности. Произведения 12·2 = 24 и 6·1,4 = 8,4 подтверждают выбор точек. Точность ограничена считыванием графика, дополнительные значащие цифры не являются измеренными.

Ответ: примерно 2,2·10³ К.