К источнику питания с напряжением 21 В паралельно подключены два проводника одинаковой длины и площади сечения .1 проводник из вольфрама .удельное сопротивление 5,5*10 в 8ом.второй из никелина 42*10 в 8 ом.длина 1 м.площадь сечения 0,1 ммВ КВ..ОПРЕДЕЛИТЬ КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ ВЫДЕЛИТСЯ ЗА МИНУТУ НА ПРОВОДНИКАХ
К источнику питания с напряжением 21 В паралельно подключены два проводника одинаковой длины и площади сечения .1 проводник из вольфрама .удельное сопротивление 5,5*10 в 8ом.второй из никелина 42*10 в 8 ом.длина 1 м.площадь сечения 0,1 ммВ КВ..ОПРЕДЕЛИТЬ КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ ВЫДЕЛИТСЯ ЗА МИНУТУ НА ПРОВОДНИКАХ
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для определения количества тепла, выделяющегося в проводниках, нужно использовать закон Джоуля-Ленца, который описывает выделение тепла в проводниках при прохождении электрического тока.
Расчет сопротивления проводников:
ρ \rho ρ — удельное сопротивление вОм⋅мв Ом·мвОм⋅м,L L L — длина проводника вмв мвм,S S S — площадь сечения вм2в м²вм2.Формула для расчета сопротивления R R R проводника:
R=ρLS R = \rho \frac{L}{S}
R=ρSL где:
Площадь сечения S S S задана в квадратных миллиметрах мм2мм²мм2, поэтому преобразуем:
S=0,1 мм²=0,1×10−6 м²=1×10−7 м² S = 0,1 \, \text{мм²} = 0,1 \times 10^{-6} \, \text{м²} = 1 \times 10^{-7} \, \text{м²}
S=0,1мм²=0,1×10−6м²=1×10−7м²
Для вольфрама (( \rho = 5,5 \times 10^{-8} \, \text{Ом·м} )):
RW=5,5×10−811×10−7=0,55 Ом R_{\text{W}} = 5,5 \times 10^{-8} \frac{1}{1 \times 10^{-7}} = 0,55 \, \text{Ом}
RW =5,5×10−81×10−71 =0,55Ом
Для никелина (( \rho = 42 \times 10^{-8} \, \text{Ом·м} )):
RNi=42×10−811×10−7=4,2 Ом R_{\text{Ni}} = 42 \times 10^{-8} \frac{1}{1 \times 10^{-7}} = 4,2 \, \text{Ом}
RNi =42×10−81×10−71 =4,2Ом
Общий ток в параллельной цепи:
Для параллельной схемы общее сопротивление R<em>параллель R<em>{\text{параллель}} R<em>параллель вычисляется по формуле:
1R</em>параллель=1R<em>W+1R</em>Ni \frac{1}{R</em>{\text{параллель}}} = \frac{1}{R<em>{\text{W}}} + \frac{1}{R</em>{\text{Ni}}}
R</em>параллель1 =R<em>W1 +R</em>Ni1
Подставим значения:
1R<em>параллель=10,55+14,2 \frac{1}{R<em>{\text{параллель}}} = \frac{1}{0,55} + \frac{1}{4,2}
R<em>параллель1 =0,551 +4,21 1R</em>параллель≈1,818+0,238=2,056 \frac{1}{R</em>{\text{параллель}}} \approx 1,818 + 0,238 = 2,056
R</em>параллель1 ≈1,818+0,238=2,056 Rпараллель≈12,056≈0,486 Ом R_{\text{параллель}} \approx \frac{1}{2,056} \approx 0,486 \, \text{Ом}
Rпараллель ≈2,0561 ≈0,486Ом
Теперь, используя закон Ома, находим общий ток I I I:
I=URпараллель=210,486≈43,2 А I = \frac{U}{R_{\text{параллель}}} = \frac{21}{0,486} \approx 43,2 \, \text{А}
I=Rпараллель U =0,48621 ≈43,2А
Расчет выделившегося тепла:
Q Q Q — количество теплоты вДжв ДжвДж,t t t — время в секундах.Тепло, выделившееся в каждом проводнике за время t t t, можно вычислить по формуле:
Q=I2Rt Q = I^2 R t
Q=I2Rt где:
Для вольфрама:
Q<em>W=I2R</em>Wt=(43,2)2⋅0,55⋅60 Q<em>{\text{W}} = I^2 R</em>{\text{W}} t = (43,2)^2 \cdot 0,55 \cdot 60
Q<em>W=I2R</em>Wt=(43,2)2⋅0,55⋅60 =1865,44⋅0,55⋅60≈61588 Дж = 1865,44 \cdot 0,55 \cdot 60 \approx 61588 \, \text{Дж}
=1865,44⋅0,55⋅60≈61588Дж
Для никелина:
Q<em>Ni=I2R</em>Nit=(43,2)2⋅4,2⋅60 Q<em>{\text{Ni}} = I^2 R</em>{\text{Ni}} t = (43,2)^2 \cdot 4,2 \cdot 60
Q<em>Ni=I2R</em>Nit=(43,2)2⋅4,2⋅60 =1865,44⋅4,2⋅60≈471572 Дж = 1865,44 \cdot 4,2 \cdot 60 \approx 471572 \, \text{Дж}
=1865,44⋅4,2⋅60≈471572Дж
Общее количество теплоты:
Q<em>total=Q</em>W+QNi≈61588+471572=533160 Дж Q<em>{\text{total}} = Q</em>{\text{W}} + Q_{\text{Ni}} \approx 61588 + 471572 = 533160 \, \text{Дж}
Q<em>total=Q</em>W+QNi ≈61588+471572=533160Дж
Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся на проводниках за минуту, составляет примерно 533160 Дж.