Республиканская олимпиада по физике 2014, 11 класс, теоретический тур

Бейсызық резистор (10.0 ұпай) Электрлік бейсызық резистордың кедергісін өлшеудегі тәжірибелер келесіні көрсетті. Резистордың температурасын бөлме температурасы $T_0=20^{\circ}$ С-дан $T_1=100^{\circ}$ С температураға дейін көтергенде, оның кедергісі кенеттен ыршып $R_1=50$-ден $R_2=100$ Ом-ға дейін өзгереді. Кедергінің кері секірісі төмендеу $T_2=99^{\circ}$ С-ға тең температурада байқалады. Резисторға кернеуі $U_1=60$ В қорек көзін қосады, біраз уақыт өткен соң оның температурасы $T_3=80^{\circ}$ С тең болып орнайды. Осыдан кейін $t=0$ бастапқы уақыт мезетінде температурасы $T_0$ резисторға, кернеуі $U_1=80$ В қорек көзін қосады және де сол кезде тізбекте тоқтың электрлік тербелістері пайда болады. Резистордың жылусыйымдылығы $C=3$ Дж/К тең, ал бөлменің температурасы тұрақты боп қалады. Ньютон-Рихман заңына сәйкес резистордың шығаратын жылу, резистор мен қоршаған ауа температураларының айырымына келесі түрде тура пропорционал екендігін ескеріңіздер $$P_\text{ext}=\alpha(T_S-T_0),$$ мұндағы $P_\text{ext}$ — беттік жылу температурасы $T_S$ болатын өткізгіштің беттік энергия жоғалту қуаты, $T_0$ — бөлме ауасының температурасы, $\alpha$ — жылу шығарғыштық коэффициенті деп аталынатын белгілі бір тұрақты.
А) Жылу шығарғыштық коэффициенті $\alpha$ табыңыз және есептеңіз;
Б) $t=0$ уақыт мезетінен бастап резисторды қыздырған кезде, оның температурасы келесі заңдылықпен өзгереді $$T(t)=A_1+A_2e^{-bt}.$$ $A_1,A_2$ және $b$ табыңыз;
В) Резистор кедергісінің бірінші ыршып, секірмелі өзгерісі орын алатын, $t_1$ уақыт мезетін анықтаңыз;
Г) Температураның орныққан тербелістерінің $\tau_0$ периоды неге тең?
Д) Резисторда, тербелістің бір периодында қандай мөлшерде $Q$ джоульдік жылу бөлінеді?