Железный и медный проводники одинакового сечения и длины соединены последовательно (параллельно). На каком из этих проводников выделится больше тепла при пропускании тока?

Физика 11 класс Тепловые явления в электрических цепях железный проводник медный проводник выделение тепла последовательное соединение параллельное соединение ток физика 11 класс Новый

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сначала вспомним, как определяется количество тепла, выделяющегося в проводнике при пропускании тока. Это количество тепла можно рассчитать по формуле:

Q = I^2 * R * t

где:

• Q - количество выделившегося тепла;
• I - сила тока;
• R - сопротивление проводника;
• t - время, в течение которого ток проходит через проводник.

Теперь давайте разберемся, как определить, на каком проводнике выделится больше тепла, если они соединены последовательно.

1. Определим сопротивление проводников. Сопротивление проводника можно вычислить по формуле:

R = ρ * (L / S)

где:

• ρ - удельное сопротивление материала;
• L - длина проводника;
• S - площадь сечения проводника.
2. Сравним удельные сопротивления. Удельное сопротивление меди (ρ_медь) примерно равно 0,0175 Ом*м, а удельное сопротивление железа (ρ_железо) примерно равно 0,1 Ом*м. Таким образом, медный проводник имеет меньшее сопротивление по сравнению с железным.
3. Определим общее сопротивление при последовательном соединении. При последовательном соединении общее сопротивление определяется как:

R_общ = R_медь + R_железо

4. Рассмотрим ток в цепи. При последовательном соединении в цепи проходит один и тот же ток. Следовательно, ток будет одинаковым для обоих проводников.
5. Определим количество выделяющегося тепла. Для каждого проводника можно записать количество выделившегося тепла:

Q_медь = I^2 * R_медь * t

Q_железо = I^2 * R_железо * t

6. Сравним количество выделяющегося тепла. Поскольку R_медь < R_железо, то Q_медь < Q_железо. Это означает, что на железном проводнике выделится больше тепла, чем на медном.

Таким образом, можно сделать вывод: при пропускании тока через последовательно соединенные железный и медный проводники, на железном проводнике выделится больше тепла.