Question

Через железный провод длиной 10 м идет ток 2 А. Какое количество теплоты выделяет этот провод за 1 мин, если площадь сечения 0,4 мм²? Решение вписать.

Answer 1

Відповідь:

66 кДж

Пояснення:

$I = 2$ A

$l = 10$ м

$s = 0,4$ мм^2

p = 11 Ом * м

t = 60 с

$R = p \frac{l}{s} = 11 * \frac{10}{0.4} = 275$ Ом

$Q = I^{2} R t = 2^{2} * 275 * 60 = 66000$ Дж = 66 кДж

Answer 2

Для вычисления количества теплоты, выделяющейся в проводнике, можно использовать закон Джоуля-Ленца:

$Q = I^2 R t$

где:

• $Q$ - количество теплоты (в джоулях),
• $I$ - сила тока (в амперах),
• $R$ - сопротивление проводника (в омах),
• $t$ - время (в секундах).

Сначала нужно вычислить сопротивление проводника. Для этого используется формула:

$R = \frac{\rho L}{A}$

где:

• $\rho$ - удельное сопротивление материала проводника (для меди примерно $1.68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м}$),
• $L$ - длина проводника (в метрах),
• $A$ - площадь сечения проводника (в квадратных миллиметрах).

Переведем площадь сечения в квадратных миллиметрах в квадратные метры:

$A = 0.4 \times 10^{-6} \, \text{м}^2$

Теперь можем вычислить сопротивление:

$R = \frac{1.68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м} \times 10 \, \text{м}}{0.4 \times 10^{-6} \, \text{м}^2} = 0.42 \, \Omega$

Теперь мы можем подставить значения в формулу для вычисления количества теплоты:

$Q = (2 \, \text{А})^2 \times 0.42 \, \Omega \times (60 \, \text{с}) = 504 \, \text{Дж}$

Итак, за 1 минуту через данный провод пройдет 504 джоуля теплоты.