Номер 6.40, страница 34 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VI. Расчёт характеристик электрических цепей - номер 6.40, страница 34.

Условие.

6.40 Как изменится количество теплоты, выделяемое электрической плиткой за единицу времени, если спираль плитки была немного укорочена после ремонта?

Решение.

Количество теплоты, выделяемое электрической плиткой за единицу времени, представляет собой мощность электрического тока. Мощность $\text{P}$ нагревательного элемента, подключенного к сети с напряжением $\text{U}$ и имеющего сопротивление $\text{R}$, можно определить по формуле, вытекающей из закона Джоуля-Ленца и закона Ома:

$P = \frac{U^2}{R}$

Сопротивление $\text{R}$ проводника (в данном случае спирали) прямо пропорционально его длине $\text{L}$. Это описывается формулой:

$R = \rho \frac{L}{S}$

где $\rho$ — удельное сопротивление материала, а $\text{S}$ — площадь поперечного сечения проводника.

Когда спираль плитки укорачивают, ее длина $\text{L}$ уменьшается. Поскольку материал ($\rho$) и толщина проволоки ($\text{S}$) остаются прежними, сопротивление спирали $\text{R}$ также уменьшается.

Электрическая плитка подключается к бытовой электросети, поэтому напряжение $\text{U}$ на ее клеммах можно считать постоянным. Из формулы для мощности $P = \frac{U^2}{R}$ следует, что мощность обратно пропорциональна сопротивлению. Так как сопротивление $\text{R}$ уменьшилось, мощность $\text{P}$, выделяемая плиткой, увеличится.

Таким образом, после укорачивания спирали количество теплоты, выделяемое плиткой за единицу времени, возрастет.

Ответ: Количество теплоты, выделяемое плиткой за единицу времени, увеличится.