Чему равно напряжение на концах проводника, если при прохождении по нему электрического тока 4 А в течение 2 минут выделяется 192 кДж теплоты?

Для решения этой задачи используем закон Джоуля-Ленца, который описывает зависимость выделяемого тепла от силы тока, сопротивления проводника и времени его прохождения. Закон можно выразить следующим образом:

где:

• $Q$ — количество выделившегося тепла,

• $I$ — сила тока,

• $R$ — сопротивление проводника,

• $t$ — время, в течение которого течет ток.

Нам даны:

• $I = 4$ А — сила тока,

• $t = 2$ минуты = 120 секунд,

• $Q = 192$ кДж = $192 \times 10^3$ Дж — выделившееся количество тепла.

Нужно найти напряжение на концах проводника. Напряжение $U$ на концах проводника связано с его сопротивлением через закон Ома:

Для начала найдем сопротивление $R$ проводника из уравнения Джоуля-Ленца:

Подставим известные значения:

Теперь вычислим $R$:

Теперь, зная сопротивление, можно найти напряжение на концах проводника:

Ответ: Напряжение на концах проводника равно 400 В.