1. Когда проводник сопротивлением R = 4 Ом будет подключен в электрическую цепь таким образом, что напряжение
1. Когда проводник сопротивлением R = 4 Ом будет подключен в электрическую цепь таким образом, что напряжение на нем будет U = * В, а сила тока будет I = 3 A, то за время t = * мин в этом проводнике будет выделяться количество теплоты Q = 21,6 кДж. Найдите значения *, обозначенных * . На сколько изменится количество выделяющейся теплоты в проводнике, если сопротивление проводника будет удваиваться в α = 2 раза (при постоянном напряжении на проводнике)?
22.12.2023 07:42
Написать свой ответ:
Объяснение:
Закон Джоуля-Ленца утверждает, что количество выделяющейся теплоты (Q) в проводнике пропорционально квадрату силы тока (I) и сопротивлению проводника (R), а также времени (t), в течение которого ток проходит по проводнику. Математически это можно представить следующим уравнением:
Q = I^2 * R * t
В данной задаче нам даны значения сопротивления (R = 4 Ом), напряжения (U), силы тока (I = 3 A) и времени (t = * мин), а также известно количество выделяющейся теплоты (Q = 21,6 кДж). Нам нужно найти значения *, обозначенных *.
Чтобы найти недостающие значения *, сначала используем известные данные и закон Ома, чтобы найти напряжение (U):
U = I * R
U = 3 A * 4 Ом
U = 12 В
Теперь мы знаем, что напряжение на проводнике составляет 12 В.
Чтобы найти время (t), воспользуемся уравнением Джоуля-Ленца:
Q = I^2 * R * t
21,6 кДж = (3 A)^2 * 4 Ом * t
Теперь решим это уравнение относительно t:
21,6 кДж = 9 A^2 * 4 Ом * t
t = 21,6 кДж / (9 A^2 * 4 Ом)
t = 0,6 мин
Таким образом, значения * равны:
* = 12 В
* = 0,6 мин
Изменение количества выделяющейся теплоты при удвоении сопротивления проводника можно найти с использованием закона Джоуля-Ленца:
Q" = I^2 * R" * t
Где Q" - изменение количества выделяющейся теплоты, R" - новое сопротивление проводника, в два раза больше начального значения. Используя это уравнение, мы можем найти Q":
Q" = (3 A)^2 * (2 * R) * (t)
Q" = 4 * Q
Q" = 4 * 21,6 кДж
Q" = 86,4 кДж
Таким образом, количество выделяющейся теплоты изменится на 86,4 кДж при удвоении сопротивления проводника.
Совет: Для лучшего понимания Закона Джоуля-Ленца, стоит ознакомиться с основами электрического тока, сопротивления и напряжения. Также полезно изучить различные примеры применения этого закона в электрических цепях.
Задание для закрепления:
Проводник сопротивлением 10 Ом подключен к источнику напряжения с силой тока 2 А. Если проводник подключен в течение 5 минут, вычислите количество выделяющейся теплоты в проводнике.