Каков будет эффект на температуру однородного железного проводника длиной l, когда он подключен к постоянному

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом Джоуля-Ленца, который описывает теплообразование в проводнике при протекании электрического тока. Согласно этому закону, количество выделяющегося тепла в проводнике пропорционально продукту квадрата силы тока I, сопротивления R проводника и времени t.

Известно, что сила тока I можно найти, разделив подаваемое напряжение U на сопротивление проводника R, используя закон Ома: I = U / R.

Кроме того, сопротивление проводника R может быть выражено через его удельное сопротивление p, длину проводника l и его площадь поперечного сечения S, по формуле: R = (p * l) / S.

Теперь, подставив значения сопротивления проводника R из последнего уравнения в закон Ома, мы можем выразить силу тока I как I = U * S / (p * l).

Используя полученное выражение для силы тока I в законе Джоуля-Ленца, можем записать уравнение для количества выделяющегося тепла Q: Q = I^2 * R * t.

Так как нас интересует изменение температуры проводника, мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии ΔQ = m * c * ΔT, где ΔQ - количество выделившегося тепла, m - масса проводника, c - удельная теплоемкость проводника и ΔT - изменение температуры.

Мы знаем, что плотность проводника D может быть выражена отношением массы проводника m к его объему V: D = m / V, где V = l * S - объем проводника.

Далее, подставляя значение массы m из формулы для плотности D в уравнение для изменения внутренней энергии ΔQ, мы получим: ΔQ = (D * V) * c * ΔT.

Теперь мы можем выразить объем V через длину проводника l и его площадь поперечного сечения S: V = l * S.

Подставляя это значение объема V в формулу для изменения внутренней энергии ΔQ, получим: ΔQ = (D * l * S) * c * ΔT.

Таким образом, изменение температуры ΔT может быть выражено как ΔT = ΔQ / (D * l * S * c).

Итак, для ответа на задачу о влиянии протекания электрического тока на температуру проводника длиной l, подключенного к постоянному напряжению в течение времени t, мы должны использовать выражение: ΔT = (I^2 * R * t) / (D * l * S * c), где I = U * S / (p * l) и R = (p * l) / S.

Мы рассмотрели основные физические законы и использовали их для вывода уравнения, описывающего изменение температуры проводника. При этом предполагается, что изменение сопротивления проводника при его нагревании не имеет существенного влияния на результат.

Пожалуйста, обратите внимание, что в данном ответе использованы упрощения и некоторые предположения, и в реальной ситуации могут быть учтены иные факторы или условия. Важно всегда обращаться к соответствующим учебным материалам и дополнительным источникам информации для получения более точных результатов.