Какое количество теплоты Q выделяется в катушке при прохождении тока, который равномерно убывает от значения i=1,5

Какое количество теплоты Q выделяется в катушке при прохождении тока, который равномерно убывает от значения i=1,5 А до значения i=0,5 А за время t=20 секунд? Катушка имеет длину l=30 см и диаметр d=4 см, и в ней находится n=200 витков медного провода.
Morskoy_Plyazh

Morskoy_Plyazh

Для того чтобы найти количество выделяющейся теплоты в катушке, мы можем использовать формулу для вычисления теплового эффекта электрического тока. Эта формула выглядит следующим образом:

\[Q = I^2 \cdot R \cdot t\]

где
\(Q\) - количество выделяющейся теплоты в джоулях (Дж),
\(I\) - сила тока в амперах (А),
\(R\) - сопротивление провода в омах (Ω),
\(t\) - время, в течение которого протекает ток в секундах (с).

Для начала нам нужно найти сопротивление провода, используя данные о его длине и диаметре. Формула для расчета сопротивления провода выглядит следующим образом:

\[R = \rho \cdot \frac{l}{S}\]

где
\(\rho\) - удельное сопротивление материала провода (для меди оно составляет около \(1.68 \times 10^{-8}\) Ом·м),
\(l\) - длина провода в метрах (м),
\(S\) - площадь поперечного сечения провода в квадратных метрах (м^2).

Площадь поперечного сечения провода можно вычислить по формуле для площади круга:

\[S = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2\]

где
\(\pi\) - математическая константа, примерное значение которой равно 3,14,
\(d\) - диаметр провода в метрах (м).

Теперь у нас есть все значения, чтобы рассчитать количество выделяющейся теплоты. Подставим известные значения в формулу:

\[Q = \left( I^2 \cdot \rho \cdot \frac{l}{\pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2} \right) \cdot t\]

После подстановки всех данных и решения математических операций, мы можем вычислить количество выделяющейся теплоты. Обратите внимание, что значение сопротивления провода \(R\) передается в формулу как аргумент, а не как переменная.

Ответы I и Q формируются по формулам. В данном случае \(I\) равно \(1.5 A\), так как задано, а формула для \(Q\) уже была описана выше.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello