21. Какой из проводов одинаково диаметра и длины сильнее нагревается — медный или стальной при одной и той же силе тока?

Решение:

Нагрев провода происходит за счет выделения джоулева тепла, которое пропорционально силе тока, сопротивлению провода и времени. \( Q = I^2 R t \).

Провода имеют одинаковые диаметр и длину. Различается только материал.

Сопротивление провода \( R \) зависит от удельного сопротивления материала \( \rho \), длины \( L \) и площади поперечного сечения \( S \): \( R = \frac{\rho L}{S} \).

Удельное сопротивление стали \( \rho_{стали} \) больше, чем удельное сопротивление меди \( \rho_{меди} \) (приблизительно \( \rho_{стали} \approx 10^{-7} \text{ Ом} \cdot \text{м} \), \( \rho_{меди} \approx 1.7 \cdot 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м} \)).

Следовательно, стальной провод будет иметь большее сопротивление, чем медный.

При одной и той же силе тока, провод с большим сопротивлением (стальной) будет нагреваться сильнее.

Ответ: стальной.