Какова тепловая мощность Р, выделяемая на электромагните, если обмотка сделана из медной проволоки, длина которой равна l=2 км, площадь поперечного сечения S=0,70 мм2, а ЭДС составляет 100В?

Физика 11 класс Тепловые явления в электрических цепях тепловая мощность электромагнит медная проволока длина обмотки площадь сечения ЭДС физика 11 класс Новый

Для того чтобы рассчитать тепловую мощность, выделяемую на электромагните, необходимо использовать формулу для мощности, которая связана с сопротивлением провода и током в нем. Тепловая мощность, выделяемая в проводнике, определяется по формуле:

Р = I² * R

где:

• Р - тепловая мощность (Вт);
• I - ток (А);
• R - сопротивление провода (Ом).

Первым шагом будет вычисление сопротивления провода. Сопротивление R можно найти по формуле:

R = ρ * (l / S)

где:

• ρ - удельное сопротивление материала (для меди ρ ≈ 1.68 * 10^-8 Ом·м);
• l - длина провода (в метрах);
• S - площадь поперечного сечения (в м²).

Теперь подставим известные значения:

Длина провода:

l = 2 км = 2000 м

Площадь поперечного сечения:

S = 0.70 мм² = 0.70 * 10^-6 м² = 7 * 10^-7 м²

Теперь подставим эти значения в формулу для сопротивления:

R = 1.68 * 10^-8 * (2000 / (7 * 10^-7))

Теперь вычислим R:

R = 1.68 * 10^-8 * (2000 / (7 * 10^-7)) = 1.68 * 10^-8 * (2000 / 0.0000007) = 1.68 * 10^-8 * 2857142.857 ≈ 0.048 Ом

Теперь, зная сопротивление, мы можем найти ток I, используя закон Ома:

I = E / R

где E - это ЭДС, равная 100 В:

I = 100 / 0.048

Теперь вычислим I:

I ≈ 2083.33 А

Теперь подставим значение тока в формулу для мощности:

Р = I² * R

Р = (2083.33)² * 0.048

Теперь вычислим Р:

Р ≈ 433,333.33 * 0.048 ≈ 20.8 Вт

Таким образом, тепловая мощность, выделяемая на электромагните, составляет примерно 20.8 Вт.