Question

Нихромовая проволока, длиной 20 см и площадью сечения 2 мм2, включена в цепь с напряжением 40В. Определите ее сопротивление, силу тока, мощность тока, работу и количество теплоты за 1 мин работы.

Answer 1

L=20 см=0,2 м

S=2 мм²

U=40 B

t= 1 мин=60 с

ρ=1,1 Ом*мм²/м  

R=?, I=?, P=?, A=?

R=ρ*L/S=1,1*0,2/2=0,11 Ом

I=U/R=40/0,11=363,6 A

P=U²/R=40²/0,11=14545,45 Вт= 14,545 кВт

A=P*t=14,545*60=872,7 кДж

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно использовать несколько формул из теории электричества:

1. Сопротивление (R) вычисляется по формуле: R = ρ * (L / A), где R - сопротивление, ρ - удельное сопротивление материала проводника (для нихрома примерно 1.1 x 10^-6 Ом * м), L - длина проволоки, A - площадь сечения проволоки.

2. Сила тока (I) в цепи равна: I = U / R, где I - сила тока, U - напряжение в цепи.

3. Мощность тока (P) вычисляется по формуле: P = U * I, где P - мощность тока, U - напряжение в цепи, I - сила тока.

4. Работа (W) тока за время t определяется: W = P * t, где W - работа, P - мощность тока, t - время.

5. Количество теплоты (Q) за время t можно рассчитать по формуле: Q = I^2 * R * t, где Q - количество теплоты, I - сила тока, R - сопротивление проволоки, t - время.

Теперь, давайте подставим значения и рассчитаем:

Длина проволоки (L) = 20 см = 0.2 м Площадь сечения проволоки (A) = 2 мм^2 = 2 * 10^-6 м^2 Напряжение (U) = 40 В Время (t) = 1 мин = 60 сек

1. Сопротивление (R): R = ρ * (L / A) = (1.1 * 10^-6 Ом * м) * (0.2 м / 2 * 10^-6 м^2) = 0.11 Ом

2. Сила тока (I): I = U / R = 40 В / 0.11 Ом ≈ 363.64 мА ≈ 0.3636 А

3. Мощность тока (P): P = U * I = 40 В * 0.3636 А ≈ 14.54 Вт

4. Работа (W): W = P * t = 14.54 Вт * 60 сек ≈ 872.4 Дж

5. Количество теплоты (Q): Q = I^2 * R * t = (0.3636 А)^2 * 0.11 Ом * 60 сек ≈ 2.0 Дж

Таким образом, сопротивление нихромовой проволоки составляет около 0.11 Ом, сила тока равна примерно 0.3636 А (или 363.64 мА), мощность тока составляет около 14.54 Вт, работа тока за 1 минуту составляет около 872.4 Дж, а количество теплоты, выделяющейся в проволоке за 1 минуту, равно примерно 2.0 Дж.