№3. Через никелиновую проволоку длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,45 мм² проходит ток силой 4 А. Какое количество теплоты при этом выделяется за 1 мин.

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца: Q = I² * R * t.

Однако, нам неизвестно сопротивление проволоки (R). Сопротивление проводника можно найти по формуле: R = ρ * (l / S), где:

• ρ — удельное сопротивление материала (для никелина примерно 0,40-0,42 Ом*мм²/м; возьмем среднее значение 0,41 Ом*мм²/м)
• l — длина проволоки (1 м)
• S — площадь поперечного сечения (0,45 мм²)

Подставим значения для нахождения сопротивления:

R = 0,41 Ом*мм²/м * (1 м / 0,45 мм²) ≈ 0,91 Ом

Теперь можем рассчитать количество теплоты:

Q = (4 А)² * 0,91 Ом * 60 с = 16 А² * 0,91 Ом * 60 с = 873,6 Дж

Ответ: 873,6 Дж