Вопрос: Какое количество теплоты выделится в цепи, если аккумулятор с ЭДС 6В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом питает внешнюю цепь с сопротивлением 12,4 Ом, в течение 10 минут работы?
Физика 11 класс Электрические цепи
Для того чтобы найти количество теплоты, выделяющееся в цепи, необходимо воспользоваться законом Джоуля-Ленца. Согласно этому закону, количество теплоты, выделяемое в цепи, равно произведению квадрата тока на сопротивление и на время:
Q = I² * R * t
Где:
Чтобы использовать эту формулу, нам сначала нужно найти ток в цепи. Для этого воспользуемся законом Ома для полной цепи:
I = E / (R + r)
Где:
Подставим известные значения:
Тогда:
I = 6 / (12,4 + 0,1) = 6 / 12,5 = 0,48 А
Теперь мы можем подставить найденное значение тока в формулу для количества теплоты. Полное сопротивление цепи — это сумма сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления аккумулятора:
R + r = 12,4 + 0,1 = 12,5 Ом
Время работы цепи дано в минутах, поэтому его нужно перевести в секунды:
t = 10 минут = 10 * 60 = 600 секунд
Теперь подставим все значения в формулу Джоуля-Ленца:
Q = I² * (R + r) * t = 0,48² * 12,5 * 600
Вычислим:
Таким образом, количество теплоты, выделившееся в цепи, составляет 1728 джоулей.