5. (2 балла) Решите задачу. Участок цепи состоит из последовательно соединенных резистора сопротивлением 1,4 Ом и стального проводника длиной 80 см и сечением 1,6 мм². Определите количество теплоты, выделяющейся в данном участке цепи каждую секунду, если на него подано напряжение 10 В.

Решение:

1. Переведём длину проводника в метры: \( l = 80 \text{ см} = 0,8 \text{ м} \).
2. Переведём сечение проводника в квадратные метры: \( S = 1,6 \text{ мм}² = 1,6 \u0007 10^{-6} \text{ м}² \).
3. Найдем удельное сопротивление стали. Из справочных данных, для стали \( \rho \approx 0,12 \u0007 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м} \).
4. Рассчитаем сопротивление стального проводника: \( R_{\text{пр}} = \frac{\rho \u0007 l}{S} = \frac{0,12 \u0007 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м} \u0007 0,8 \text{ м}}{1,6 \u0007 10^{-6} \text{ м}²} = 0,06 \text{ Ом} \).
5. Найдем общее сопротивление участка цепи: \( R_{\text{общ}} = R_{\text{рез}} + R_{\text{пр}} = 1,4 \text{ Ом} + 0,06 \text{ Ом} = 1,46 \text{ Ом} \).
6. Рассчитаем количество теплоты, выделяемое каждую секунду (мощность), по закону Джоуля-Ленца: \( Q = \frac{U^2}{R_{\text{общ}}} \u0007 t \). Так как нужно найти теплоту за одну секунду ( \( t=1 \text{ с} \)), формула упрощается до \( Q = P = \frac{U^2}{R_{\text{общ}}} \)
7. Подставим значения и вычислим: \( Q = \frac{(10 \text{ В})^2}{1,46 \text{ Ом}} \u0007 1 \text{ с} = \frac{100 \text{ В}²}{1,46 \text{ Ом}} \u0007 1 \text{ с} \approx 68,49 \text{ Дж} \)

Ответ: Приблизительно 68,49 Дж.