Як буде змінюватися сила струму в ділянці кола, якщо один із двох однакових провідників, з єднаних послідовно, нагріти

При нагріванні одного із двох однакових провідників, їх опір змінюється. Згідно закону Ома, сила струму в колі залежить від опору провідників та напруги на кінцях кола.

Щоб зрозуміти, як змінюється сила струму в цій ситуації, спочатку розглянемо, як змінюється опір провідників при збільшенні температури. Більшість речовин мають властивість збільшувати свій опір зі збільшенням температури. Ця залежність описується законом Пуассона. Якщо ми нагріваємо один з провідників, то його опір збільшується.

Як наслідок, в одній з ділянок кола, яка складається з нагрітого провідника, сила струму зменшиться. Згідно закону Ома, сила струму в колі прямо пропорційна напрузі на кінцях кола і обернено пропорційна опору кола.

Щоб краще зрозуміти, як саме змінюється сила струму, проведемо детальні обчислення.

Позначимо опір нагрітого провідника як \(R_1\), опір охолодженого провідника як \(R_2\) та силу струму до зміни температури як \(I_0\).

За законом Ома маємо:
\[I_0 = \frac{U}{R}\],

де \(U\) - напруга на колі, \(R\) - загальний опір кола.

Коли один з провідників нагрівається, його опір збільшується, отже, загальний опір кола після зміни температури можна записати як:
\[R = R_1 + R_2\].

Запишемо рівняння для сил струму після зміни температури:
\[I = \frac{U}{R} = \frac{U}{R_1 + R_2}\].

Порівнюючи з початковим значенням сили струму, можемо записати:
\[I = \frac{U}{R_1 + R_2} = \frac{U}{R_1(1 + \frac{R_2}{R_1})}\].

Отже, сила струму після зміни температури залежить від відношення опорів двох провідників \(R_2\) та \(R_1\).

Якщо опір нагрітого провідника \(R_1\) більший, то відношення \(R_2/R_1\) буде менше 1, що призведе до зменшення сили струму в колі. Зворотно, якщо опір охолодженого провідника \(R_2\) більший, то відношення \(R_2/R_1\) буде більше 1, що призведе до збільшення сили струму в колі.

Таким чином, сила струму в ділянці кола залежатиме від того, який з провідників, нагрітий або охолоджений, має більший опір. Більший опір відповідає меншому значенню сили струму, а менший опір - більшому значенню сили струму.