Какие значения силы тока в цепи (действующее и амплитудное) можно определить, если известно, что количество теплоты

Предмет вопроса: Закон Джоуля-Ленца в электрической цепи

Инструкция: Для решения данной задачи мы можем использовать Закон Джоуля-Ленца. Согласно этому закону, количество выделяемой теплоты в нагревательном элементе электрической плитки пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению элемента:

Q = I² × R × t,

где Q - количество выделенной теплоты, I - сила тока, R - сопротивление элемента и t - время.

Мы знаем, что количество выделяемой теплоты за 1 минуту (или 60 секунд) равно 16,8 кДж. Также нам известно, что сопротивление элемента равно 70 Ом.

Подставив известные значения в уравнение закона Джоуля-Ленца, мы можем найти значение силы тока:

16,8 кДж = I² × 70 Ом × 60 сек.

Переведем 16,8 кДж в Дж, умножив на 1000:

16,8 кДж = 16 800 Дж.

Теперь разделим обе части уравнения на 4200:

I² = 16 800 Дж / (70 Ом × 60 сек) = 4.

Возьмем квадратный корень от обеих частей уравнения:

I = sqrt(4) ≈ 2 А.

Таким образом, действующая сила тока в цепи равна 2 А.

Амплитуда тока в данной задаче не определена и требует дополнительной информации, так как мы не знаем о каком типе тока идет речь.

Совет: Если вам нужно решить подобные задачи, помните, что Закон Джоуля-Ленца является важным инструментом для расчета выделяемой теплоты в электрической цепи. Чтобы избежать ошибок, всегда проверяйте единицы измерения и правильность подстановки в уравнение.

Задача для проверки: Если сопротивление нагревательного элемента изменится с 70 Ом до 100 Ом, как изменится количество выделяемой теплоты при прежней силе тока и времени?