В 8 классе по физике рассматривается ситуация, когда два проводника одинаковой длины и из одного и того же материала, но с разным сечением, включены последовательно в цепь. Вопрос заключается в том, в каком из проводников выделится большее количество теплоты за одно и то же время и почему это происходит.

Физика 8 класс Тепловые явления в электрических цепях проводники тепло электрический ток сопротивление физика 8 класс сечение проводника последовательное соединение закон Джоуля-Ленца Новый

Для того чтобы ответить на вопрос, давайте вспомним, как выделяется теплота в проводниках. Когда электрический ток проходит через проводник, он сталкивается с сопротивлением этого проводника, и в результате происходит выделение теплоты. Количество выделяемой теплоты можно рассчитать по формуле:

Q = I^2 * R * t

где:

• Q - количество выделенной теплоты,
• I - сила тока, проходящего через проводник,
• R - сопротивление проводника,
• t - время, на протяжении которого ток проходит через проводник.

Теперь давайте проанализируем, как сопротивление проводника зависит от его геометрических характеристик. Сопротивление R можно выразить через длину L, площадь сечения S и удельное сопротивление материала ρ:

R = ρ * (L / S)

Поскольку оба проводника имеют одинаковую длину и сделаны из одного и того же материала, их удельное сопротивление ρ одинаково. Однако у них разные площади сечения S. Проводник с меньшей площадью сечения будет иметь большее сопротивление, а проводник с большей площадью сечения - меньшее сопротивление.

Теперь рассмотрим, что происходит в цепи с двумя проводниками, соединенными последовательно. В этом случае сила тока I будет одинаковой для обоих проводников. Однако сопротивление R1 и R2 в каждом из проводников будет различным:

• Для проводника с большим сечением (S1) - меньшее сопротивление R1,
• Для проводника с меньшим сечением (S2) - большее сопротивление R2.

Так как теплота Q, выделяемая в каждом проводнике, зависит от сопротивления, то:

• В проводнике с меньшим сечением (большее R) выделится больше теплоты Q2,
• В проводнике с большим сечением (меньшее R) выделится меньше теплоты Q1.

Таким образом, можно сделать вывод, что в проводнике с меньшей площадью сечения выделится большее количество теплоты за одно и то же время. Это происходит потому, что его сопротивление больше, и, следовательно, по формуле Q = I^2 * R * t, при одинаковом токе I и времени t, теплота Q будет больше.