Количество теплоты при возрастании тока

В проводнике за время τ = 10 с при равномерно возрастании силы тока от I1 = 1,5 А до I2 = 3 А выделилось количество теплоты Q = 15 кДж.

Как получить работу? Ответ: Напишите мне в whatsapp и я вышлю вам форму оплаты, после оплаты вышлю решение.

➕ Как снизить цену? Ответ: Соберите как можно больше задач, чем больше тем дешевле, например от 10 задач цена снижается до 50 руб.

➕ Вы можете помочь с разными работами? Ответ: Да! Если вы не нашли готовую работу, я смогу вам помочь в срок 1-3 дня, присылайте работы в whatsapp и я их изучу и помогу вам.

⚡ Условие + 37% решения:

В проводнике за время τ = 10 с при равномерно возрастании силы тока от I1 = 1,5 А до I2 = 3 А выделилось количество теплоты Q = 15 кДж. Найти сопротивление R проводника.

Решение Поскольку ток возрастает равномерно, то эта зависимость от времени линейная: I  I  kt 1 (1) При равномерном возрастании силы тока от I1 до I2 за время  можем записать: I 2  I 1  k (2) Отсюда:  2 1 I I k   (3) Количество теплоты выделяющееся в проводнике при прохождении тока за время dt на основании закона Джоуля – Ленца равно: dQ I Rdt 2  (4) Подставим (1) в (3): dQ I kt Rdt 2  1  Отсюда:

Готовые задачи по физике которые сегодня купили:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

В проводнике за время t = 10 с при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 А до I2 = 2 А выделилось количество теплоты Q = 5 кДж.

Готовое решение: Заказ №8367

Тип работы: Задача

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Физика

Дата выполнения: 18.08.2020

Цена: 118 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

В проводнике за время t = 10 с при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 А до I2 = 2 А выделилось количество теплоты Q = 5 кДж. Найти сопротивление R проводника. Условие 2 2. В проводнике за время 10 с при равномерном возрастании силы тока от 1 А до 2 А выделилось количество теплоты 5 кДж. Вычислите сопротивление проводника. Условие 3 76. В проводнике за время 10 с при равномерном возрастании тока от 1 А до 2 А выделилось 5 кДж теплоты. Найти сопротивление проводника.

Зависимость силы тока от времени – линейная: , где − коэффициент пропорциональности с размерностью А/с. Коэффициент пропорциональности характеризует скорость изменения силы тока: . Рассмотрим малый промежуток времени dt. Можно считать, что в течение этого промежутка времени ток остаётся постоянным и равным I(t). По закону Джоуля-Ленца, за это время в проводнике с сопротивлением R выделится количество теплоты:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Физика (стр. 12 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

56. В проводнике за время t = 10 с при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 А до I2 = 2 А выделилось количество теплоты Q = 5 кДж. Найти сопротивление R проводника.

57. Три сопротивления R1 = 20 Ом, R2 = 50 Ом и R3 = 10 Ом соединены параллельно. Определить общий ток в цепи I, если через второе сопротивление проходит ток I2 = 0,2 A.

58. Какова сила тяги тепловоза при скорости движения u = 36 км/ч, если его двигатель, имеющий КПД h = 0,6, работает при напряжении U = 1 кВ и силе тока I = 500 A?

59. Электрический нагреватель работает от сети с напряжением U = 220 B при силе тока I = 5 A и за t = 20 мин нагревает воду от t1 = 10 °С до t2 = 100 °С. Найти КПД нагревателя.

60. В электрическую цепь включена лампочка (рис. 3), сопротивление которой Rл = 100 Ом. Найти мощность лампочки, если ЭДС источника тока e = 120 B, его внутреннее сопротивление r = 2 Ом. Внешнее сопротивление R1 = 50 Ом.

61. Электрический фонарь состоит из трех (n = 3) последовательно соединенных элементов (каждый из которых имеет ЭДС e = 1,5 В и внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом). Какую максимальную полезную мощность может сформировать батарея фонаря?

62. Найти общее сопротивление участка цепи между точками А и В на рис. 4.

63. В цепи (рис. 5) найти силу тока в каждой ветви, если ЭДС источников тока имеют значения x1 = 1 В, x2 = 3 В, x3 = 5 В, а сопротивления – R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 2 Ом. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

64. Найти силу тока в цепи (рис. 6), если у каждого элемента ЭДС x = 2,2 В и внутреннее сопротивление 20 Ом, а R1 = R2 = 2 Ом, R3 = 6 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 0,9 Ом.

65. Найти силу тока гальванометра, включенного в цепь (рис. 7), если x1 = x2 = 1,5, r1 = r2 = 0,5 Ом, R1 = R2 = 2 Ом, R3 = 1 Ом, Rg = 3 Ом.

66. Найти силы тока во всех участках цепи (рис. 8), если x1 = 24 В, x2 = 18 В, R1 = 20 Ом, R2 = R3 = 2 Ом. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

67. Три источника с ЭДС x1 = 10 В, x2 = 5 В, x3 = 6 В и внутренними сопротивлениями r1 = 0,1 Ом, r2 = 0,2 Ом, r3 = 0,1 Ом соединены, как показано на рис. 9. Определить напряжения на резисторах сопротивлениями R1 = 5 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 3 Ом.

68. Найти силы тока во всех участках цепи (рис. 10), если x1 = 20 В, x2 = 33 В, r1 = 0,2 Ом, r2 = 0,5 Ом, R1 = 0,8 Ом, R2 = 2 Ом.

69. Два источника с ЭДС x1 = 30 В, x2 = 16 В и внутренними сопротивлениями r1 = 1 Ом, r2 = 2 Ом включены параллельно (рис. 11) и работают на общую нагрузку сопротивлением R = 25 Ом. Определить силы тока во всех ветвях и мощность, потребляемую нагрузкой.

70. Как нужно соединить сопротивления R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, и R3 = 6 Ом, чтобы получить систему с R = 4 Ом?

71. Определить силы тока во всех участках цепи (рис. 12) и мощность, развиваемую каждым источником тока, если x1 = 6 В, x2 = 10 В, x3 = 20 В, r1 = 0,2 Ом, r2 = 0,2 Ом, r3 = 0,4 Ом, R1 = 19,8 Ом, R2 = 45,8 Ом, R3 = 100 Ом, R4 = 99,6 Ом.

72. В схеме (рис. 13) x = 5 В, R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом. Сопротивление источника тока r = 0,10 Ом. Найти силы токов I1 и I2.

73. В схеме, изображенной на рис. 14, x1 = 10 В, x2 = 20 В, x3 = 30 В, R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 5 Ом, R6 = 6 Ом, R7 = 7 Ом. Внутреннее сопротивление источников мало. Найти силы токов I1, I2, I3.

74. Какую разность потенциалов покажет вольтметр на рис. 15?

75. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС x каждого элемента равна 1,2 В. Внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление R = 1,5 Ом. Найти силу тока I во внешней цепи.

76. Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до I = 20 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра RА равно 0,02 Ом, а сопротивление шунта RШ = 5 мОм?

77. Найти температуру нити вольфрамовой лампы накаливания в рабочем состоянии, если известно, что сопротивление нити в момент включения при температуре 20°С в 12,6 раза меньше, чем в рабочем состоянии.

78. Из медной проволоки длиной м и площадью поперечного сечения S = 24 мм2 намотана катушка. Найти приращение сопротивления катушки при ее нагревании от t1 = 20°С до t2 = 70°С.

79. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает через t1 = 15 мин, при включении другой – через t2 = 30 мин. Через какое время t закипит вода в чайнике, если включить две обмотки: а) последовательно; б) параллельно?

80. Электрический чайник вместимостью 1,5 дм3 имеет сопротивление нагревательного элемента 80 Ом, КПД 80 % и работает при напряжении 220 В. Начальная температура воды 20°С. Определить мощность тока, потребляемую чайником, силу тока в нагревательном элементе, время, в течение которого вода в чайнике закипит.

Магнитное поле

81. Два бесконечно длинных проводника скрещены под прямым
углом. По проводникам текут токи силой I1 = 100 А и I2 = 50 А. Расстояние между проводниками d = 0,2 м. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к
проводникам.

Количество теплоты при возрастании тока

Наибольшее — у вольтметра V₃, наименьшее — у вольтметра V₁.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

. величина тока в цепи постепенно убывает. Если поддерживать в цепи величину тока постоянной, то проволока начнет раскаляться все сильнее и сильнее, пока не перегорит. Как это объяснить?
На поверхности раскаленной проволоки образуется слой/окалины, не проводящей электрического тока. Вследствие этого активный диаметр проволоки уменьшается, а ее сопротивление увеличивается. Если величина тока в проволоке, у которой непрерывно уменьшается диаметр, поддерживается постоянной, то температура проволоки увеличивается. В результате проволока перегорает.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

(Разность потенциалов на концах проволоки поддерживается постоянной.)
От охлаждения проволоки ее сопротивление уменьшается и ток увеличивается.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Почему проволока перегорает обычно в тех местах, где висят бумажные полоски?
Бумажные полоски препятствуют охлаждению участков проволоки, которые они прикрывают. Поэтому температура этих участков повышается, что вызывает локальное увеличение сопротивления, которое способствует выделению на них большого количества теплоты. Даже когда бумага прогорает, на проволоке остается тонкий слой пепла, препятствующий охлаждению проволоки. В конечном итоге температура этих участков достигает температуры плавления никелина и проволока в этих местах плавится.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

В тонком проводнике, так как его сопротивление больше, а токи в обоих проводниках одинаковы.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Большее количество теплоты выделится в проволоке, имеющей большее поперечное сечение, так как ее сопротивление меньше, а напряжение на обеих проволоках одинаково.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

На сопротивлении R₂.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Предохранитель делают из легкоплавкого провода во много раз более тонкого, чем вся остальная цепь. Из-за большой плотности тока и малой поверхности охлаждения этот провод быстро нагревается и плавится.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Чтобы не вызывать перегрева электропроводки при коротком замыкании.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

«Перегорание» есть плавление волоска. В жидком состоянии вследствие поверхностного натяжения на концах волоска образуются шарики.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Недопустимо. Медная проволока имеет малое удельное сопротивление и поэтому может выдержать большой ток, превосходящий нормальную нагрузку сети. В случае короткого замыкания такая проволока может не расплавиться, цепь не разорвется, а накалившаяся проводка может вызвать пожар.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

В той лампе, которая имеет меньшее сопротивление.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Единица длины изъяна (утоньшения) имеет большее сопротивление, чем другие части волоска, поэтому на ней выделяется относительно большее количество теплоты. Происходит разогрев этого места волоска, и в конце концов он перегорает.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Сопротивление уменьшится, так как нить лампы будет находиться при более низкой температуре.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Больший ток пропустит лампа с вольфрамовым волоском, так как ее сопротивление меньше, чем угольной.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Сопротивление холодного металла меньше, чем раскаленного. Поэтому в момент включения ток будет наибольший. Лампа, долго находившаяся в употреблении, имеет тонкую нить (вследствие испарения металла), поэтому в момент включения она окончательно разрушается.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

. на которое рассчитана каждая лампа?
Количество теплоты, выделившееся в лампе при прохождении, тока, пропорционально потребляемой мощности. Потребляемая мощность при последовательном соединении ламп пропорциональна их сопротивлениям. Так как лампы рассчитаны на одинаковое напряжение, то сопротивление меньше у той, которая рассчитана на большую мощность. Следовательно, эта лампа при последовательном соединении с другой будет потреблять меньше энергии, и в ней выделится меньшее количество теплоты.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

С одинаковой яркостью.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Напряжение на клеммах АВ равно напряжению, на которое рассчитана каждая лампа,
а) Как будут гореть лампы, если замкнуть электрическую цепь?
б) Изменится ли накал ламп Л₁ и Л₃, если выключить лампу Л₂?
в) Изменится ли накал ламп Л₁, Л₂, Л₃, если полностью вывести реостат? Напряжение на АВ считать постоянным.
а) Будут гореть в полнакала только лампы Л₂ и Л₃. Лампа Л1 из-за малого сопротивления видимого накала не даст;
б) Л₁ будет гореть с небольшим накалом, а Л₃ — почти с полным накалом;
в) не изменится, так как сопротивление реостата мало по сравнению с сопротивлением ламп.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

. с напряжением 220 В накал их был нормальным?
Чтобы лампы горели нормальным накалом, напряжения на участках АВ и ВС должны быть равны. А так как ток при последовательном соединении постоянен во всей цепи, то это будет при условии, что равны сопротивления этих участков. При одинаковом токе сопротивления равны, если равны потребляемые мощности. Итак, лампы надо подбирать так, чтобы мощность на участке АВ (сумма мощностей ламп Л₁ и Л₂) была равна мощности лампы Л₃.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

. слабее — на 150 Вт и еще слабее — на 40 Вт. Если одну из трех ламп вывернуть, наблюдается следующее: при отключении 40-ваттной лампы 100-ваттная горит ярче, чем третья: при вывертывании 150-ваттнои лампы из двух других ярче горит 40-ваттная; при отключении 100-ваттной лампы гаснут и остальные. Если зашунтировать 100-ваттную лампу, тогда две другие горят полным накалом. Начертите схему соединения ламп.
См. рисунок 143.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Лампа Л₅.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Провод, материал которого обладает следующими качествами: тугоплавкость, большое удельное сопротивление, химическая стойкость при высоких температурах, малый температурный коэффициент сопротивления и дешевизна.

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Укорочение спирали вызывает больший расход энергии тока, короткая спираль нагревается настолько, что может перегореть.