Номер 2, страница 137 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 2. Электрические явления. Параграф 37. Действия электрического тока. Обсуди с товарищем - номер 2, страница 137.

Условие.

2. Имеет ли значение для теплового действия тока его направление?

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Нет, для теплового действия тока его направление не имеет значения. Это следует из закона Джоуля-Ленца, который описывает количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении через него электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца выражается следующей формулой:
$Q = I^2 \cdot R \cdot t$
где:
$Q$ – количество теплоты, выделяемое в проводнике;
$I$ – сила тока;
$R$ – сопротивление проводника;
$t$ – время, в течение которого протекает ток.

Из формулы видно, что количество выделяемой теплоты $Q$ пропорционально квадрату силы тока ($I^2$). Поскольку любое число (положительное или отрицательное) в квадрате дает положительный результат, знак силы тока, который указывает на его направление в цепи, не влияет на величину выделяемой теплоты. Например, ток силой 2 А и ток силой -2 А (текущий в обратном направлении) произведут одинаковое количество тепла, так как $(2)^2 = (-2)^2 = 4$.

Физическая причина этого заключается в том, что нагрев проводника происходит из-за столкновения движущихся электронов с ионами кристаллической решетки материала. Энергия, передаваемая решетке при этих столкновениях, зависит от интенсивности движения электронов (то есть от модуля силы тока), а не от направления их упорядоченного движения.

Практическим подтверждением этого является работа нагревательных приборов в сетях переменного тока, где направление тока постоянно меняется (в России с частотой 50 Гц), но это не мешает им эффективно выделять тепло.

Ответ: Нет, направление тока не имеет значения для его теплового действия, так как количество выделяемой теплоты пропорционально квадрату силы тока, который всегда является неотрицательной величиной.