Сопротивление нагревательного элемента составляет 40 Ом, а сила тока равна 2 А. Сколько теплоты высвободится

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться законом Джоуля-Ленца, который утверждает, что теплота, выделяемая в проводнике нагревательного элемента, пропорциональна квадрату силы тока, умноженной на сопротивление проводника, и на время, в течение которого протекает электрический ток.

Формула для расчета выделяющейся теплоты в нагревательном элементе выглядит следующим образом:

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

Где:
- \(Q\) представляет собой выделяющуюся теплоту в Джоулях (Дж),
- \(I\) - сила тока в амперах (А),
- \(R\) - сопротивление нагревательного элемента в омах (Ом),
- \(t\) - время, в течение которого проходит электрический ток, в секундах (с).

В данной задаче сила тока \(I\) равна 2 А, а сопротивление нагревательного элемента \(R\) равно 40 Ом. Однако, поскольку в формуле время \(t\) должно быть выражено в секундах, необходимо перевести 5 минут в секунды.

1 минута = 60 секунд

Таким образом, 5 минут равны 5 * 60 = 300 секунд.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и рассчитать выделяющуюся теплоту \(Q\):

\[Q = (2 \, \text{А})^2 \cdot 40 \, \text{Ом} \cdot 300 \, \text{с}\]

Рассчитываем:

\[Q = 4 \, \text{А}^2 \cdot 40 \, \text{Ом} \cdot 300 \, \text{с}\]

\[Q = 4800 \, \text{Дж}\]

Таким образом, в нагревательном элементе за 5 минут высвободится 4800 Дж теплоты.