Рассмотрим задачу: у нас есть проволока с сопротивлением R = 30 Ом, через нее проходит ток I = 2 А, и выделилось тепло Q = 8 кДж (или 8000 Дж). Нужно найти время нагревания проволоки, то есть, за какой промежуток времени она нагревалась.
Что нам известно:
- Сопротивление R = 30 Ом
- Сила тока I = 2 А
- Выделенная теплота Q = 8000 Дж
Какая связь между теплотой, сопротивлением, током и временем?
Из закона Джоуля-Ленца известно, что теплота, выделяющаяся в проводнике при прохождении тока, равна:
\[ Q = I^2 R t \]
где:
- \(Q\) — теплота (Дж)
- \(I\) — ток (А)
- \(R\) — сопротивление (Ом)
- \(t\) — время (с
Нам нужно найти \(t\):
\[ t = \frac{Q}{I^2 R} \]
Подставим известные значения:
\[ t = \frac{8000}{(2)^2 \times 30} \]
\[ t = \frac{8000}{4 \times 30} \]
\[ t = \frac{8000}{120} \]
\[ t = 66.\overline{6} \text{ секунд} \]
Ответ:
Проволока нагревалась примерно 66.7 секунд.