Электродвижущая сила источника тока 20В, внутренние сопротивление его 0,2 Ом. Во внешнюю сеть включен электро нагреватель изготовленный из никелиновой проволоки сечением 0,2 мм^2 длиной 10м. Сколько тепла выделит ток в нагревателе за 1ч?
Для решения данной задачи, мы должны знать формулу для вычисления тепловой энергии - Q, которую выделит нагреватель за время t:
Q = I^2 * R * t
Где:
Q - количество тепла (в Дж)
I - сила тока (в Амперах)
R - сопротивление нагревателя (в Омах)
t - время (в секундах)
Но перед тем, как мы начнем решать эту задачу, нам понадобится найти значение силы тока I, которая будет протекать через нагреватель.
Чтобы найти силу тока, мы воспользуемся законом Ома:
V = I * (R внешнее + R внутреннее)
где V - электродвижущая сила (в вольтах)
R внешнее - сопротивление внешней сети (сопротивление нагревателя + других устройств)
R внутреннее - внутреннее сопротивление источника тока
Теперь подставим известные значения в данную формулу:
20В = I * (R + 0,2 Ом)
Отсюда получаем:
I = 20В / (R + 0,2 Ом)
Теперь, находим сопротивление нагревателя R:
R = ρ * (L / S)
где ρ - удельное сопротивление никелиновой проволоки (в Омах * метры)
L - длина проволоки (в метрах)
S - сечение проволоки (в мм^2, переводим в метры квадратные)
Удельное сопротивление никелиновой проволоки ρ можно найти в таблицах или приближенно считать равным 1,1 * 10^-6 Ом * м.
Теперь подставляем известные значения и рассчитываем R:
R = 1,1 * 10^-6 Ом * м * (10 м / 0,2 мм^2)
Переведем миллиметры в метры и рассчитаем R:
R = 0,0000011 Ом * 50м
R = 0,000055 Ом
Теперь мы знаем значение R, посчитаем значение силы тока I:
I = 20В / (0,000055 Ом + 0,2 Ом)
Рассчитаем I:
I = 20В / 0,200055 Ом
I ≈ 99,98 А
Теперь мы можем рассчитать количество тепла, выделяемого током в нагревателе за 1 час (3600 секунд):
Q = (99,98 А)^2 * 0,000055 Ом * 3600 с
Q ≈ 1995,46164 Дж (в Джоулях)
Таким образом, ток в нагревателе выделит около 1995,46 Дж тепла за 1 час.
сорри не знаю та что пка