Для решения этой задачи, нужно использовать закон Джоуля-Ленца, который определяет количество теплоты \( Q \), выделяющееся в резисторе, в зависимости от тока \( I \), сопротивления \( R \) и времени \( \Delta t \). Формула для расчета теплоты выглядит следующим образом:
\[ Q = I^2 \cdot R \cdot \Delta t \]
Однако, в данной задаче у нас отсутствует значение сопротивления \( R \). Мы можем использовать данные вольтметров для его выяснения. Из закона Ома можно написать:
\[ U = I \cdot R \]
Для нахождения сопротивления мы можем использовать одно из давления, например, \( U_1 = 80 \, В \) и \( I_1 = 0,25 \, A \):
\[ R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{80 \, В}{0,25 \, A} = 320 \, Ом \]
Теперь мы можем использовать это значение для расчета количества выделяемой теплоты. Подставим уже известные значения в формулу:
\[ Q = I^2 \cdot R \cdot \Delta t \]
Чтобы сохранить точность в расчетах, используем средний ток. Рассчитаем его:
\[ I_{\text{ср}} = \frac{I_1 + I_2}{2} = \frac{0,25 \, A + 0,31 \, A}{2} = 0,28 \, A \]
Теперь подставим всё в формулу:
\[ Q = (0,28 \, A)^2 \cdot 320 \, Ом \cdot 50 \, с \]
Сначала найдем \( (0,28 \, A)^2 \):
\[ (0,28 \, A)^2 = 0,0784 \, A^2 \]
Теперь подставим все в уравнение:
\[ Q = 0,0784 \, A^2 \cdot 320 \, Ом \cdot 50 \, с = 0,0784 \cdot 320 \cdot 50 \]
Сначала умножим \( 0,0784 \cdot 320 \):
\[ 0,0784 \cdot 320 = 25,088 \]
Теперь умножим полученное значение на 50:
\[ Q = 25,088 \cdot 50 = 1254,4 \, Дж \]
Таким образом, количество теплоты, выделяющееся в резисторе за промежуток времени \( 50 \, с \), составляет приблизительно \( 1254,4 \, Дж \).
