Номер 6, страница 364 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 110. Работа и мощность постоянного тока. Глава 15. Законы постоянного тока - номер 6, страница 364.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Когда по проводнику протекает электрический ток, происходит ряд преобразований энергии, так как работа электрического поля по перемещению зарядов идет на изменение других видов энергии.

Основное преобразование — это переход электрической энергии во внутреннюю (тепловую) энергию. Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Электрическое поле разгоняет эти электроны, сообщая им кинетическую энергию. Двигаясь, электроны сталкиваются с ионами, находящимися в узлах кристаллической решетки проводника. При этих столкновениях электроны передают часть своей энергии ионам, что приводит к увеличению амплитуды колебаний ионов. Увеличение энергии колебаний ионов решетки и означает рост внутренней энергии проводника, что макроскопически проявляется в его нагревании. Этот процесс описывается законом Джоуля-Ленца, согласно которому количество выделившейся теплоты $Q$ прямо пропорционально квадрату силы тока $I$, сопротивлению проводника $R$ и времени прохождения тока $t$: $$Q = I^2 R t$$

Кроме тепловой энергии, электрическая энергия преобразуется и в другие виды:

• Энергия магнитного поля. Любой ток создает вокруг проводника магнитное поле. Это поле обладает энергией, поэтому часть электрической энергии расходуется на его создание и поддержание.
• Световая энергия. Если проводник нагревается до достаточно высокой температуры (как, например, нить накала в лампочке), он начинает излучать свет. В этом случае происходит преобразование электрической энергии в световую.

Таким образом, в любом проводнике с током электрическая энергия обязательно преобразуется в тепловую энергию и энергию магнитного поля. В зависимости от условий и устройства, частью которого является проводник, возможны и другие преобразования (например, в химическую в электролитах или в механическую в электродвигателях).

Ответ: При прохождении тока по проводнику электрическая энергия преобразуется в первую очередь во внутреннюю (тепловую) энергию, что вызывает его нагрев. Также электрическая энергия преобразуется в энергию магнитного поля, которое создается вокруг проводника с током. При сильном нагреве проводника происходит также преобразование электрической энергии в световую.