За 3 секунды в сопротивлении, по которому течет ток силой 1 А, выделяется 30 Дж тепла. Сколько тепла выделится при прохождении через это же сопротивление тока силой 2 А за 2 секунды?

Физика 11 класс Электрический ток и Joule-Lenz закон физика 11 класс закон Джоуля тепловая энергия ток 1 А ток 2 А сопротивление расчет тепла физические формулы Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Джоуля-Ленца, который описывает, сколько тепла выделяется в проводнике при протекании тока. Он формулируется следующим образом:

Q = I² * R * t

где:

• Q — количество выделившегося тепла (в Джоулях),
• I — сила тока (в Амперах),
• R — сопротивление (в Омах),
• t — время (в секундах).

Сначала найдем сопротивление, используя известные данные. У нас есть информация о том, что при токе 1 А за 3 секунды выделяется 30 Дж тепла. Подставим известные значения в формулу:

30 Дж = (1 А)² * R * 3 с

Теперь упростим уравнение:

30 = 1 * R * 3

Разделим обе стороны на 3:

R = 30 / 3 = 10 Ом

Теперь мы знаем сопротивление. Далее, нам нужно найти, сколько тепла выделится при прохождении через это сопротивление тока силой 2 А за 2 секунды. Подставим новые значения в формулу:

Q = I² * R * t

где:

• I = 2 А,
• R = 10 Ом,
• t = 2 с.

Теперь подставим значения:

Q = (2 А)² * 10 Ом * 2 с

Посчитаем:

Q = 4 * 10 * 2 = 80 Дж

Таким образом, при прохождении через это же сопротивление тока силой 2 А за 2 секунды выделится 80 Дж тепла.