По проводнику, к концам которого приложено напряжение 120 В, прошло 500 Кл электричества. Сколько теплоты выделилось в проводнике?

Для того чтобы вычислить количество теплоты, выделившееся в проводнике, нужно воспользоваться законом Джоуля-Ленца, который описывает теплотворную способность тока. Этот закон гласит, что количество тепла $Q$, выделившееся в проводнике, можно вычислить по формуле:

где:

• $Q$ — количество тепла (в джоулях, Дж),

• $I$ — сила тока (в амперах, А),

• $R$ — сопротивление проводника (в омах, Ω),

• $t$ — время прохождения тока (в секундах, с).

Однако, вместо того чтобы знать силу тока и сопротивление, мы можем использовать более простую формулу, выраженную через электрическую работу:

где:

• $U$ — напряжение (в вольтах, В),

• $I$ — сила тока (в амперах, А),

• $t$ — время (в секундах, с).

Так как нам известно, что через проводник прошло 500 Кл электричества (это заряд $Q_{эл}$), а напряжение на концах проводника составляет 120 В, то, используя закон Ома для полной работы, можно вычислить необходимое количество тепла:

Мы знаем, что заряд $Q_{эл}$ равен:

где $I$ — сила тока, $t$ — время.

Заменим в формуле для тепла $I \cdot t$ на $Q_{эл}$:

Теперь подставим значения:

Таким образом, количество теплоты, выделившееся в проводнике, составляет 60 000 джоулей.