16) В электрическую цепь последовательно включены три проводника одинакового поперечного cечения из...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
электрическая цепь проводники тепловыделение сопротивление длина проводника одинаковое сечение последовательное соединение
0

16) В электрическую цепь последовательно включены три проводника одинакового поперечного cечения из одного и того же материала, но разной длины: 1 – 1м, 2 – 2 м, 3 – 3м. В каком проводнике выделяется большее количество теплоты?

avatar
задан 18 дней назад

2 Ответа

0

В данном случае, большее количество теплоты будет выделяться в проводнике с наибольшей длиной, то есть в проводнике 3 (3м). Это связано с тем, что в длинных проводниках сопротивление выше из-за большего количества атомов в материале, через которые проходит ток. По закону Ома, чем больше сопротивление проводника, тем больше теплоты выделяется при прохождении через него тока.

avatar
ответил 18 дней назад
0

Чтобы определить, в каком из проводников выделяется большее количество теплоты, нужно рассмотреть закон Джоуля-Ленца, который описывает количество теплоты ( Q ), выделяемое в проводнике с током:

[ Q = I^2 R t, ]

где ( I ) — сила тока в цепи, ( R ) — сопротивление проводника, и ( t ) — время, в течение которого ток проходит через проводник.

Поскольку проводники соединены последовательно, сила тока ( I ) через каждый из них будет одинаковой. Однако сопротивление каждого проводника зависит от его длины ( L ), площади поперечного сечения ( A ), и удельного сопротивления материала ( \rho ) по формуле:

[ R = \rho \frac{L}{A}. ]

Так как все проводники имеют одинаковое поперечное сечение и изготовлены из одного и того же материала, удельное сопротивление ( \rho ) и площадь ( A ) будут одинаковыми для всех трех проводников. Таким образом, сопротивление каждого проводника пропорционально его длине:

[ R_1 = \rho \frac{1}{A}, ] [ R_2 = \rho \frac{2}{A}, ] [ R_3 = \rho \frac{3}{A}. ]

Следовательно, сопротивление проводников будет в отношении 1:2:3.

Теперь, поскольку сопротивление проводника прямо пропорционально количеству выделяемой теплоты (при постоянном токе и времени), можно сделать вывод, что больше всего теплоты выделяется в проводнике с наибольшим сопротивлением. Таким образом, проводник длиной 3 метра (№3) будет выделять большее количество теплоты по сравнению с другими двумя проводниками.

В заключение, ответ на вопрос: большее количество теплоты выделяется в третьем проводнике длиной 3 метра.

avatar
ответил 18 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме