Тепловое излучение, физика Определите силу тока, протекающего по вольфрамовой проволоке диаметром d = 0,8 мм, температура которой в вакууме поддерживается постоянной и равной t = 2800 °С. Поверхность проволоки считать серой с поглощательной способностью α = 0,343. Удельное сопротивление проволоки при данной температуре ρ = 9,2∙10–5 Ом∙см. Температура окружающей проволоку среды t0 = 17 °С.
Ответ выразить в СИ.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем мощность излучения черного тела проволоки по закону Стефана-Больцмана:

P = σ ε S * (T^4 - T0^4)

где
P - мощность излучения проволоки,
σ = 5,67 * 10^(-8) Вт/м^2∙К^4 - постоянная Стефана-Больцмана,
ε = 1 - α - эффективность излучения поверхности проволоки,
S - площадь поверхности проволоки,
T - абсолютная температура проволоки,
T0 - абсолютная температура окружающей проволоку среды.

По определению эффективности излучения ε = (σ/ε)S(T^4 - T0^4) / P

Учитывая, что S = πdl, где l - длина проволоки, а диаметр d = 0,8 мм = 8 10^(-4) м, найдем площадь поверхности проволоки S = π 8 10^(-4) l.

Также, сила тока определяется как I = U/R, где U - напряжение на проволоке, а R - сопротивление проволоки.

Сопротивление проволоки находится по формуле R = ρ * (l / S), где ρ - удельное сопротивление проволоки.

Из условия задачи следует, что сила тока должна быть равна P / U, где P - мощность излучения проволоки.

Итак, сначала найдем P:

P = 5,67 10^(-8) (1 - 0,343) π 8 10^(-4) l (2800^4 - 17^4) = 1,33 10^7 * l

Затем найдем R:

R = 9,2 10^(-5) l / (π 8 10^(-4) * l) = 0,036 Ом

И окончательно найдем силу тока:

I = 1,33 * 10^7 / U

Окончательный ответ: I = 1,33 * 10^7 / U (А).