Номер 4, страница 65, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 62. Работа электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Вопросы и задания - номер 4, страница 65.

Условие.

4. Как изменилось количество теплоты, выделяемое электрической плиткой за единицу времени, если спираль плитки была немного укорочена после ремонта?

Решение.

Решение

Количество теплоты, выделяемое за единицу времени, — это тепловая мощность $\text{P}$. Для электрического прибора, подключенного к сети с постоянным напряжением $\text{U}$, мощность определяется формулой:

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

где $\text{R}$ — сопротивление нагревательного элемента (спирали).

Сопротивление проводника (спирали) зависит от его длины $\text{L}$, площади поперечного сечения $\text{S}$ и удельного сопротивления материала $\rho$ следующим образом:

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

Из этой формулы видно, что сопротивление $\text{R}$ прямо пропорционально длине проводника $\text{L}$.

После ремонта спираль плитки была укорочена, то есть её длина $\text{L}$ уменьшилась. Это привело к уменьшению её электрического сопротивления $\text{R}$.

Поскольку мощность $\text{P}$ обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$ (согласно формуле $P = \frac{U^2}{R}$), уменьшение сопротивления приведёт к увеличению мощности. А так как мощность — это и есть количество теплоты, выделяемое за единицу времени, то оно увеличится.

Ответ: Количество теплоты, выделяемое электрической плиткой за единицу времени, увеличилось, так как укорачивание спирали привело к уменьшению её сопротивления, что при постоянном напряжении в сети вызывает увеличение мощности.