Номер 2, страница 139 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

2. Какое количество теплоты выделится за 10 мин в резисторе сопротивлением 1 кОм, если сила тока в нем 10 мА?

2. Дано:

Время $t = 10$ мин

Сопротивление $R = 1$ кОм

Сила тока $I = 10$ мА

Перевод данных в систему СИ:

$t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

$R = 1 \text{ кОм} = 1 \cdot 1000 \text{ Ом} = 1000 \text{ Ом}$

$I = 10 \text{ мА} = 10 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.01 \text{ А}$

Найти:

Количество теплоты $Q$

Решение:

Для нахождения количества теплоты, выделившегося в резисторе при прохождении через него постоянного электрического тока, используется закон Джоуля-Ленца. Математически он выражается следующей формулой:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t$

где:

• $Q$ — количество теплоты, измеряемое в джоулях (Дж),
• $I$ — сила тока, измеряемая в амперах (А),
• $R$ — сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом),
• $t$ — время прохождения тока, измеряемое в секундах (с).

Все данные уже переведены в систему СИ. Теперь мы можем подставить их в формулу для расчета:

$Q = (0.01 \text{ А})^2 \cdot 1000 \text{ Ом} \cdot 600 \text{ с}$

Выполним пошаговые вычисления:

1. Возведем силу тока в квадрат:

$(0.01)^2 = 0.0001$

2. Подставим результат в основное уравнение:

$Q = 0.0001 \text{ А}^2 \cdot 1000 \text{ Ом} \cdot 600 \text{ с}$

3. Умножим полученное значение на сопротивление:

$0.0001 \cdot 1000 = 0.1$

4. Умножим результат на время:

$Q = 0.1 \cdot 600 = 60 \text{ Дж}$

Таким образом, количество теплоты, которое выделится в резисторе, составляет 60 Дж.

Ответ: $Q = 60$ Дж.