Номер 2, страница 34 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Задачи. § 11. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля - Ленца. Глава 1. Постоянный электрический ток - номер 2, страница 34.

2. В проводнике сопротивлением 20 Ом сила тока 15 А. Найдите количество теплоты, выделяемое в проводнике за минуту.

Дано:

Сопротивление проводника $R = 20$ Ом

Сила тока $I = 15$ А

Время $t = 1$ минута

$t = 1 \cdot 60 = 60$ с

Найти:

Количество теплоты $Q$

Решение:

Для определения количества теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении электрического тока, используется закон Джоуля-Ленца. Его формула:

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

где:

$Q$ — количество теплоты (в джоулях),

$I$ — сила тока (в амперах),

$R$ — сопротивление (в омах),

$t$ — время (в секундах).

Все величины, кроме времени, даны в системе СИ. Переведем время из минут в секунды:

$t = 1 \text{ минута} = 60 \text{ с}$

Теперь подставим все значения в формулу закона Джоуля-Ленца и произведем вычисления:

$Q = (15 \text{ А})^2 \cdot 20 \text{ Ом} \cdot 60 \text{ с} = 225 \cdot 20 \cdot 60 \text{ Дж}$

$Q = 4500 \cdot 60 \text{ Дж} = 270000 \text{ Дж}$

Результат можно представить в килоджоулях (кДж), зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$Q = 270000 \text{ Дж} = 270 \text{ кДж}$

Ответ: 270000 Дж (или 270 кДж).