Каково количество теплоты, выделенное в резисторе в течение 2 секунд, если проводная перемычка движется с постоянной
Каково количество теплоты, выделенное в резисторе в течение 2 секунд, если проводная перемычка движется с постоянной скоростью 0,6 м/с между двумя параллельными проводниками, которые находятся на расстоянии 15 см друг от друга и перпендикулярны магнитному полю с индукцией 1 Тл, а перемычка образует замкнутую цепь с резистором сопротивлением 2 Ом?
11.12.2023 09:15
Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для вычисления теплового выделения в резисторе. Данная формула имеет вид:
Q = I^2 * R * t,
где Q - количество теплоты (в джоулях), I - сила тока (в амперах), R - сопротивление резистора (в омах), и t - время (в секундах).
В данной задаче сила тока может быть вычислена с помощью закона Ома:
I = U / R,
где U - напряжение на резисторе (в вольтах).
Для определения напряжения воспользуемся формулой для магнитной индукции:
U = B * v * d,
где B - магнитная индукция (в теслах), v - скорость перемычки (в метрах в секунду), и d - расстояние между проводниками (в метрах).
Podstawiając значения в формулу, получаем:
U = (1 Тл) * (0,6 м/с) * (0,15 м) = 0,09 В.
Теперь, когда мы знаем силу тока (I = 0,09 В / 2 Ом = 0,045 А) и время (t = 2 с), мы можем подставить их в формулу теплового выделения:
Q = (0,045 А)^2 * 2 Ом * 2 с = 0,00405 Дж.
Таким образом, количество теплоты, выделенное в резисторе в течение 2 секунд, составляет 0,00405 Дж.
Совет: Для лучшего понимания задачи, важно запомнить формулы, связанные с законом Ома и тепловым выделением в резисторе. Также рекомендуется разобраться в понятиях магнитной индукции и сопротивления резистора.
Дополнительное задание: Если скорость перемычки увеличится в 2 раза, а расстояние между проводниками уменьшится в 3 раза, как это повлияет на количество теплоты, выделенное в резисторе? Ответ дайте с пояснением.