Сколько увеличится количество выделяющейся теплоты в проводнике, если его сопротивление уменьшить в 9 раз и он будет

Тема урока: Выделение теплоты в проводнике

Объяснение:
Выделение теплоты в проводнике описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность выделяющейся теплоты в проводнике пропорциональна квадрату тока, проходящего через него, и его сопротивлению:

P = I^2 * R

Где P - мощность в виде выделяющейся теплоты, I - сила тока в проводнике, R - сопротивление проводника.

В данной задаче у нас есть две изменяемые величины: сила тока и сопротивление проводника. Сначала нужно уменьшить сопротивление проводника в 9 раз, что приведет к увеличению силы тока в 9 раз. Затем проводник будет подключен к источнику постоянного тока.

Чтобы найти, насколько увеличится количество выделяющейся теплоты, нужно рассмотреть отношение мощностей до и после изменения:

(P_после / P_до) = (I_после^2 * R_после) / (I_до^2 * R_до)

В данном случае, так как сила тока увеличивается в 9 раз, а сопротивление уменьшается в 9 раз, то после подстановки этих значений в формулу мы получаем:

(P_после / P_до) = (9^2 * (1/9)) / (1^2 * 1)

(P_после / P_до) = 1

Таким образом, количество выделяющейся теплоты в проводнике не изменится.


Демонстрация:

Если изначально в проводнике выделялось 100 джоулей теплоты, то даже после уменьшения сопротивления в 9 раз и увеличения силы тока в 9 раз, количество выделяющейся теплоты также составит 100 джоулей.

Совет:

Чтобы лучше понять как меняется количество выделяющейся теплоты при изменении сопротивления и силы тока, рекомендуется ознакомиться с основами электрической цепи, законом Джоуля-Ленца и формулой для вычисления выделяющейся мощности. Также полезно проводить самостоятельные вычисления и рассмотреть различные примеры.

Закрепляющее упражнение:

Дан проводник с сопротивлением 10 Ом, в котором проходит ток силой 2 А. Если сопротивление проводника уменьшить в 5 раз и сила тока увеличить в 5 раз, найдите, насколько увеличится количество выделяющейся теплоты в проводнике.