2. Сила тока, протекающего по цепи сопротивлением 100 Ом, равна 2 А. Какое количество теплоты выделится в цепи за 15 мин?

Решение:

Эта задача решается с помощью закона Джоуля-Ленца. Этот закон описывает количество теплоты, выделяемое проводником с электрическим током.

Формула закона Джоуля-Ленца:

\[ Q = I^2 \times R \times t \]

Где:

• Q — количество теплоты (в Джоулях, Дж)
• I — сила тока (в Амперах, А)
• R — сопротивление (в Омах, Ом)
• t — время (в секундах, с)

Перевод единиц измерения:

Время дано в минутах, а по формуле нужно использовать секунды. Переведем 15 минут в секунды:

\[ 15 \text{ мин} \times 60 \frac{\text{с}}{\text{мин}} = 900 \text{ с} \]

Подстановка значений в формулу:

Теперь подставим известные нам значения в формулу:

• I = 2 А
• R = 100 Ом
• t = 900 с

\[ Q = (2 \text{ А})^2 \times 100 \text{ Ом} \times 900 \text{ с} \]

Вычисления:

1. Сначала возведем силу тока в квадрат: $$2^2 = 4$$.
2. Теперь умножим на сопротивление: $$4 \times 100 = 400$$.
3. И, наконец, умножим на время: $$400 \times 900 = 360000$$.

\[ Q = 360000 \text{ Дж} \]

Перевод в килоджоули:

Чтобы результат был более удобным для восприятия, переведем Джоули в килоджоули (1 кДж = 1000 Дж):

\[ 360000 \text{ Дж} = 360 \text{ кДж} \]

Ответ: 360000 Дж или 360 кДж.