Какое количество теплоты было выделилось за 1 минуту в нагревательном элементе

Question

Физика: Какое количество теплоты было выделилось за 1 минуту в нагревательном элементе электрической плитки сопротивлением 70 Ом, которая была подключена к сети переменного тока? Значение этого количества

Zvezda · Accepted Answer

Для решения задачи, нам понадобятся формулы, связанные с электрической цепью. В данном случае, используем закон Джоуля-Ленца, который гласит, что выделяющаяся теплота в электрической нагрузке равна произведению силы тока на сопротивление и время:

Q = I^{2} \cdot R \cdot t

где:

Q

- количество теплоты (в Дж)

I

- сила тока (в Амперах)

R

- сопротивление (в Омах)

t

- время (в секундах)

Мы знаем, что количество выделившейся теплоты составляет 16,8 кДж, что равно 16,8 * 1000 Дж. Также нам дано сопротивление электрической плитки, которое равно 70 Ом. Давайте найдем силу тока и время, подставив все известные данные в формулу выше:

16, 8 \times 1000 = I^{2} \times 70 \times 60

Решим это уравнение для

I

. Сначала поделим обе части уравнения на 70*60:

\frac{16, 8 \times 1000}{70 \times 60} = I^{2}

I^{2} = \frac{16, 8 \times 1000}{70 \times 60}

Теперь возьмем квадратный корень от обеих сторон уравнения, чтобы найти значение силы тока:

I = \sqrt{\frac{16, 8 \times 1000}{70 \times 60}}

По аналогии с амплитудным током, действующий ток будет равен максимальному значению тока, деленному на корень из 2:

I_{действ} = \frac{I_{ампл}}{\sqrt{2}}

Теперь мы можем найти значения действующего и амплитудного тока, подставив значения известных величин в формулы:

I = \sqrt{\frac{16, 8 \times 1000}{70 \times 60}}

I_{действ} = \frac{\sqrt{\frac{16, 8 \times 1000}{70 \times 60}}}{\sqrt{2}}

Упростим эти выражения для получения численных ответов.

Какое количество теплоты было выделилось за 1 минуту в нагревательном элементе электрической плитки сопротивлением

Zvezda

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!