Question

никелиновая проволока диаметром 0,25 мм и длиной 10 м подключена к аккумолятору с напряжением 12 В затем эту проволоку отключили от аккумулятора сложили пополам и снова подключили. Во сколько раз изменилась тепловая мощность выделяемая проводником?​

Answer 1

Ответ:

в 4 раза

Объяснение:

1. R=0.4*10/0.25=16

P=U/R=12/16=0.75

2.R=0.4*5/0.5=4

P=12/4=3

3/0.75=4

Answer 2

Тепловая мощность (P) выделяемая проводником можно вычислить с помощью закона Джоуля-Ленца:

$P = I^2 \cdot R$

где:

• $I$ - ток через проводник,
• $R$ - сопротивление проводника.

Сопротивление проводника можно выразить через его удельное сопротивление ($\rho$), длину ($L$) и площадь поперечного сечения ($A$):

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

Ток ($I$) можно выразить через напряжение ($U$) и сопротивление ($R$):

$I = \frac{U}{R}$

Таким образом, тепловая мощность можно записать как:

$P = \left(\frac{U}{R}\right)^2 \cdot R = \frac{U^2}{R}$

Изменение тепловой мощности произойдет, если изменим либо напряжение ($U$), либо сопротивление ($R$).

1. Изменение тепловой мощности при подключении никелиновой проволоки к аккумулятору:

В этом случае, у нас есть $U = 12 \, \text{В}$, $L = 10 \, \text{м}$, $A = \pi \left(\frac{0.25 \, \text{мм}}{2}\right)^2$ (площадь поперечного сечения круглой проволоки). Первоначальное сопротивление можно вычислить, используя удельное сопротивление никелиновой проволоки.

2. Изменение тепловой мощности после сложения пополам и повторного подключения:

Когда проволоку сложили пополам, длина $L$ стала равной 5 метрам, а площадь поперечного сечения $A$ увеличилась в 4 раза (так как диаметр уменьшился в 2 раза). Таким образом, сопротивление $R$ изменится.

Итак, чтобы найти во сколько раз изменилась тепловая мощность, нужно рассмотреть отношение тепловых мощностей до и после изменения сопротивления:

$\frac{P_{\text{новое}}}{P_{\text{старое}}} = \frac{\frac{U^2}{R_{\text{новое}}}}{\frac{U^2}{R_{\text{старое}}}} = \frac{R_{\text{старое}}}{R_{\text{новое}}}$

Вычислите $R_{\text{старое}}$ для первоначальных условий и $R_{\text{новое}}$ для измененных условий после сложения пополам и подключения, затем найдите соотношение сопротивлений и это даст вам, во сколько раз изменилась тепловая мощность.