Question

По провіднику проходить струм. Визнач силу струму, якщо впродовж 20 с виділяється кількість теплоти 400 Дж. Опір провідника 2 Ом.

Answer 1

Щоб визначити силу струму, використовуємо закон Джоуля-Ленца, який говорить, що кількість виділеної теплоти (Q) в провіднику пропорційна квадрату сили струму (I) і опору провідника (R), а також пройденому часу (t):

Q = I^2 * R * t.

За вказаними умовами витрачена кількість теплоти Q дорівнює 400 Дж, а час t дорівнює 20 с, а опір провідника R дорівнює 2 Ом.

Підставляємо ці значення до формули і вирішуємо її відносно сили струму I:

400 = I^2 * 2 * 20.

400 = 40 * I^2.

I^2 = 400 / 40.

I^2 = 10.

I = √10.

Отже, сила струму I дорівнює приблизно 3.16 Ампер.

Answer 2

Для определения силы тока в проводнике можно воспользоваться законом Джоуля-Ленца, который утверждает, что мощность выделяемая в проводнике теплотой пропорциональна квадрату силы тока и его сопротивлению. Мощность (P) в проводнике можно выразить следующим уравнением:

\[ P = I^2 \cdot R \]

где: - \( P \) - мощность в ваттах (ватт), - \( I \) - сила тока в амперах (А), - \( R \) - сопротивление проводника в омах (Ом).

В данном случае известны мощность (400 Дж) и сопротивление (2 Ом), и мы ищем силу тока (\( I \)). Мощность также может быть выражена как произведение силы тока на время:

\[ P = I \cdot \Delta t \]

где: - \( \Delta t \) - время в секундах (с).

Мы можем выразить силу тока (\( I \)) из этих уравнений:

\[ I^2 \cdot R = I \cdot \Delta t \]

Теперь подставим известные значения:

\[ I^2 \cdot 2 = I \cdot 20 \]

\[ 2I^2 = 20I \]

\[ I^2 = 10I \]

\[ I = 10 \, \text{А} \]

Таким образом, сила тока в проводнике равна 10 амперам.