Чтобы рассчитать количество теплоты, выделившееся в цепи, нам нужно использовать формулу для определения тепла, выделяемого в проводнике:
\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( I \) — сила тока (в амперах),
- \( R \) — сопротивление (в омах),
- \( t \) — время (в секундах).
Теперь подставим наши данные:
- Сила тока \( I \): 50 мкА = \( 50 \times 10^{-6} \) А.
- Сопротивление \( R \): 12000 Ом.
- Время \( t \): 3 минуты = 3 × 60 секунд = 180 секунд.
Теперь подставим значения в формулу:
\[ Q = (50 \times 10^{-6})^2 \cdot 12000 \cdot 180 \]
Теперь последовательно выполним расчеты:
- Вычисляем \( (50 \times 10^{-6})^2 \):
\[ (50 \times 10^{-6})^2 = 2.5 \times 10^{-9} \text{ (А}^2\text{)} \]
- Подставляем в формулу:
\[ Q = 2.5 \times 10^{-9} \cdot 12000 \cdot 180 \]
- Умножаем \( 12000 \times 180 \):
\[ 12000 \times 180 = 2160000 \]
- Итак, теперь можем подставить это значение в формулу:
\[ Q = 2.5 \times 10^{-9} \cdot 2160000 \]
- Умножим:
\[ Q = 5.4 \times 10^{-3} \text{ Дж (Джоули)} \]
Таким образом, количество теплоты, выделившееся за 3 минуты, составляет 5.4 мДж (миллиджоуля).