Для решения данной задачи используем закон Ома и выражение мощности тока.
- Определение сопротивления проводника:
Закон Ома: ( V = I \cdot R ),
где:
( V ) — напряжение,
( I ) — сила тока,
( R ) — сопротивление.
Дано, что сила тока ( I = 0.2 , A ),
время ( t = 4 , min = 240 , sec ),
и выделившаяся теплота ( Q = 72 , J ).
Тепловая энергия вырабатывается за счет работы тока:
( Q = V \cdot I \cdot t ).
Напряжение ( V ) можно выразить через закон Ома, ( V = I \cdot R ).
Тогда подставим это выражение в формулу для теплоты:
( Q = I^2 \cdot R \cdot t ).
Подставляем данные и находим сопротивление проводника ( R ):
( 72 = (0.2)^2 \cdot R \cdot 240 ),
( 72 = 0.04 \cdot 240 \cdot R ),
( R = 72 / 9.6 ),
( R \approx 7.5 , Ω ).
Таким образом, сопротивление проводника равно примерно 7.5 Ом.
- Определение мощности тока:
Мощность тока можно выразить как произведение напряжения и силы тока:
( P = V \cdot I ),
( P = I^2 \cdot R ).
Подставляем значения:
( P = (0.2)^2 \cdot 7.5 ),
( P = 0.04 \cdot 7.5 ),
( P = 0.3 , W ).
Таким образом, мощность тока равна 0.3 Вт.
Таким образом, сопротивление проводника составляет около 7.5 Ом, а мощность тока равна 0.3 Вт.