Задача по физике, нужно решение! сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 5 А за воемя 15 с. при этом выделяется количество теплоты 100 кДж определите сопротивление проводника.
Для решения задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который описывает, сколько теплоты выделяется в проводнике при прохождении электрического тока. Формула для расчета теплоты Q, выделяющейся в проводнике, выглядит следующим образом:
Q=I2Rt
Q = I^2 R t Q=I2Rt
Где:
Q Q Q - количество теплоты вджоуляхв джоуляхвджоулях;I I I - сила тока вамперахв амперахвамперах;R R R - сопротивление проводника вомахв омахвомах;t t t - время всекундахв секундахвсекундах.
В нашем случае:
Сила тока изменяется линейно от 0 до 5 А за время 15 с. Чтобы найти среднее значение тока (Iср)( I_{ср} )(Iср), можно использовать следующую формулу:
Для решения задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который описывает, сколько теплоты выделяется в проводнике при прохождении электрического тока. Формула для расчета теплоты Q, выделяющейся в проводнике, выглядит следующим образом:
Q=I2Rt Q = I^2 R t
Q=I2Rt
Где:
Q Q Q - количество теплоты вджоуляхв джоуляхвджоулях;I I I - сила тока вамперахв амперахвамперах;R R R - сопротивление проводника вомахв омахвомах;t t t - время всекундахв секундахвсекундах.В нашем случае:
Сила тока изменяется линейно от 0 до 5 А за время 15 с. Чтобы найти среднее значение тока (Iср)( I_{ср} )(Iср ), можно использовать следующую формулу:I<em>ср=I</em>нач+Iкон2=0+52=2.5 А I<em>{ср} = \frac{I</em>{нач} + I_{кон}}{2} = \frac{0 + 5}{2} = 2.5 \, \text{А}
Количество теплоты, которое выделяется, равно 100 кДж, что равно:I<em>ср=2I</em>нач+Iкон =20+5 =2.5А
Q=100 кДж=100×103 Дж=100000 Дж Q = 100 \, \text{кДж} = 100 \times 10^3 \, \text{Дж} = 100000 \, \text{Дж}
Подставим значения в формулу и выразим сопротивление R R R:Q=100кДж=100×103Дж=100000Дж
Q=Iср2Rt Q = I_{ср}^2 R t
Q=Iср2 Rt
Теперь подставим известные значения в уравнение:
100000=(2.5)2R⋅15 100000 = (2.5)^2 R \cdot 15
100000=(2.5)2R⋅15
Посчитаем:
100000=6.25R⋅15 100000 = 6.25 R \cdot 15
100000=6.25R⋅15
100000=93.75R 100000 = 93.75 R
100000=93.75R
Теперь выразим сопротивление R R R:
R=10000093.75≈1066.67 Ом R = \frac{100000}{93.75} \approx 1066.67 \, \text{Ом}
R=93.75100000 ≈1066.67Ом
Таким образом, сопротивление проводника составляет примерно 1066.67 Ом 1066.67 \, \text{Ом} 1066.67Ом.