че: Q=U2t. R Нагревание проводников при прохождении по ним электрического тока широко использу- ется в электронагревательных приборах. 1. По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, выде- ляющееся в проводнике с током? 2. Сформулируйте закон Джоуля- Ленца. 3. Как можно объяснить нагревание проводника электриче ским током? 4. Пользуясь законом сохранения энергии и законом Ома для участка цепи, выразите количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, через силу тока, сопротивление проводника и время. УПРАЖНЕНИЕ 39 1. Как изменится количество теплоты, выделяющееся за время и в дан- ном проводнике, если сила тока увеличится в 2 раза? 2. Сила тока, протекающего по цепи сопротивлением 100 Ом, равна 2 А. Какое количество теплоты выделится в цепи за 15 мин? 173

Как изменится количество теплоты, выделяющееся за время t в данном проводнике, если сила тока увеличится в 2 раза?

Решение:

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, определяется законом Джоуля-Ленца: \[ Q = I^2Rt \], где I — сила тока, R — сопротивление проводника, t — время.

Если сила тока увеличится в 2 раза (I → 2I), то количество теплоты изменится следующим образом: \[ Q_{new} = (2I)^2Rt = 4I^2Rt = 4Q \]

Таким образом, количество теплоты увеличится в 4 раза.

Сила тока, протекающего по цепи сопротивлением 100 Ом, равна 2 А. Какое количество теплоты выделится в цепи за 15 мин?

Решение:

Дано: R = 100 Ом, I = 2 A, t = 15 мин = 900 с

Используем закон Джоуля-Ленца: \[ Q = I^2Rt \]

Подставляем значения: \[ Q = (2 A)^2 \cdot 100 Ом \cdot 900 с = 4 \cdot 100 \cdot 900 = 360000 Дж \]

Переведем в кДж: 360000 Дж = 360 кДж