Question

1) По медному проводу диаметром 3,2 мм течет ток силой 5А. Определите напряженность электрического поля внутри проводника.   2) Маленьким кипятильником можно вскипятить стакан воды для кофе. Определите силу тока, потребляемую кипятильником от аккумулятора с напряжением 12 В, если за 5 минут он нагревает 200 мл воды от 5 до 100 градусов цельсия. КПД = 0,84

Answer 1

2) I=q/t=A/U*t  n=A/Q  A=n*Q Q=cm(t2-t1) =cVp(t2-t1)

I= n*cVp(t2-t1)/U*t=0.84*4200*2*10^-4*1000(100-5)/12*300=18.62A

в дано запиши так

U=12B

n=0.84

t=300c

V=2*10^-4m^3

p=1000kg/m^3

c=4200Дж/кг*К

t1=5 C

t2=100 C

I ?

1) смотри вложения

Answer 2

1. Для определения напряженности электрического поля внутри проводника можно использовать формулу:

E = I / (π * r^2 * σ),

где: E - напряженность электрического поля, I - сила тока, r - радиус проводника, σ - удельная проводимость материала проводника.

В данном случае диаметр проводника равен 3,2 мм, что соответствует радиусу r = 1,6 мм = 0,0016 м. Удельная проводимость меди составляет примерно 5,96 * 10^7 См/м.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

E = 5 А / (π * (0,0016 м)^2 * 5,96 * 10^7 См/м) ≈ 531,5 В/м.

Таким образом, напряженность электрического поля внутри проводника примерно равна 531,5 В/м.

2. Для определения силы тока, потребляемой кипятильником, можно использовать формулу:

P = U * I,

где: P - мощность, U - напряжение, I - сила тока.

Мощность можно выразить через потребленную энергию и время:

P = E / t,

где: E - потребленная энергия, t - время.

Для нагревания 200 мл воды от 5 до 100 градусов Цельсия необходимо потратить:

E = m * c * ΔT,

где: m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды m = 200 г = 0,2 кг, удельная теплоемкость воды c ≈ 4,18 кДж/(кг·°C), а изменение температуры ΔT = 100 - 5 = 95 градусов Цельсия.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

E = 0,2 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 95 °C ≈ 78,91 кДж.

Таким образом, потребленная энергия составляет около 78,91 кДж.

Теперь мы можем определить мощность кипятильника:

P = E / t,

где время t = 5 минут = 300 секунд.

P = 78,91 кДж / 300 с ≈ 263,03 Вт.

И, наконец, с помощью формулы P = U * I, мы можем выразить силу тока I:

I