Какое количество теплоты выделится в никелиновом проводнике длиной 12 метров и площадью сечения 0,2 мм² за 5 минут, если сила тока в цепи составляет 5 А? Учитывая, что сопротивление проводника равно 0,4 Ом*мм²/м.

Физика 11 класс Тепловые явления в электрических цепях Количество теплоты никелиновый проводник длина проводника площадь сечения Сила тока сопротивление проводника расчет теплоты физика 11 класс Новый

Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся в никелиновом проводнике, мы можем использовать формулу Джоуля-Ленца:

Q = I² * R * t

где:

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

Теперь нам нужно найти сопротивление проводника. Сопротивление R можно рассчитать по формуле:

R = (ρ * L) / S

где:

• ρ - удельное сопротивление (в данном случае 0,4 Ом*мм²/м);
• L - длина проводника (в метрах);
• S - площадь сечения проводника (в мм²).

Давайте подставим известные значения:

• Длина L = 12 м;
• Площадь сечения S = 0,2 мм² = 0,2 * 10^(-6) м² (поскольку 1 мм² = 10^(-6) м²);
• Удельное сопротивление ρ = 0,4 Ом*мм²/м = 0,4 Ом*(10^(-6) м²)/м.

Теперь подставим значения в формулу для сопротивления:

R = (0,4 * 12) / 0,2 = 24 Ом

Теперь, когда мы знаем сопротивление, можем найти количество теплоты Q. Подставим значения в формулу Джоуля-Ленца:

• Сила тока I = 5 А;
• Время t = 5 минут = 5 * 60 = 300 секунд.

Теперь подставляем все в формулу:

Q = 5² * 24 * 300

Сначала найдем 5²:

5² = 25

Теперь подставим это значение:

Q = 25 * 24 * 300

Теперь умножим:

Q = 600 * 300 = 18000 Дж

Таким образом, количество теплоты, выделившееся в никелиновом проводнике за 5 минут, составляет 18000 джоулей.