Какой проводник, алюминиевый или нихромовый, выделит больше тепла при параллельном подключении к одному источнику тока, если они имеют одинаковую длину и сечение? И почему это происходит?

Физика 8 класс Электрическое сопротивление и Joule-Lenz закон проводник Алюминиевый нихромовый тепло параллельное подключение источник тока длина сечение физика электрический ток Новый

Чтобы понять, какой проводник выделит больше тепла при параллельном подключении к одному источнику тока, давайте рассмотрим основные факторы, влияющие на выделение тепла в проводниках.

Выделение тепла в проводнике описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что количество тепла (Q), выделяемого в проводнике, пропорционально квадрату тока (I), сопротивлению (R) и времени (t):

Q = I² * R * t

Теперь давайте сравним алюминиевый и нихромовый проводники:

• Сопротивление проводников: Сопротивление проводника зависит от его материала, длины и сечения. Для одинаковой длины и сечения, сопротивление можно выразить как:
• R = ρ * (L / S)
• где ρ - удельное сопротивление материала, L - длина проводника, S - площадь сечения. Так как длина и сечение одинаковы, сопротивление будет зависеть только от удельного сопротивления проводника.

Удельное сопротивление алюминия примерно 2.7 * 10^-8 Ом·м, а удельное сопротивление нихрома около 1.1 * 10^-6 Ом·м. Это означает, что:

• Нихром имеет значительно большее удельное сопротивление, чем алюминий.
• Следовательно, при одинаковых условиях, нихромовый проводник будет иметь большее сопротивление, чем алюминиевый.

Теперь, если оба проводника подключены к одному источнику тока, ток в них будет одинаковым, так как они подключены параллельно. Однако, из-за большего сопротивления нихрома, по формуле Q = I² * R, мы видим, что:

• Q для нихрома будет больше, так как R для нихрома больше.
• Таким образом, при одинаковом токе, нихромовый проводник выделит больше тепла, чем алюминиевый.

В заключение: Нихромовый проводник выделит больше тепла при параллельном подключении к одному источнику тока, потому что его сопротивление выше, что приводит к большему количеству выделяемого тепла по закону Джоуля-Ленца.