§53. Упражнение 37 - cтраница 151

1. Какое количество теплоты выделится за 30 минут проволочной спиралью сопротивлением 20 Ом при силе тока 5А?

Дано:
t= 30мин= 1800с
R= 20 Ом
J= 5А
Q- ?

Решение:
Q= J²*R*t
Q= (5А)²*20 Ом*1800с= 900000Дж= 900кДж

Ответ: Q= 900кДж

2. С какой целью провода в местах соединения не просто скручивают, а ещё и спаивают? Ответ обоснуйте.

Для увеличения площади соприкосновения проводников, чтобы не увеличилось сопротивление в месте контакта, и не произошёл перегрев и разрыв цепи.

3. Спираль нагревательного прибора - рефлектора при помощи шнура и вилки соединяется с розеткой. Шнур состоит из проводов, подводящих ток к спирали, покрытых изоляцией. Спираль и провода соединены последовательно. Как распределяется подаваемое от сети напряжение между проводами и спиралью? Почему спираль раскаляется, а провода почти не нагреваются? Какими особенностями устройства спирали и проводов достигается эта разница?

Спираль и проводящие провода имеют различные сопротивления, как вследствие материалов, так и площадей сечения и длины, следовательно, напряжение на спирали больше, чем на проводах. (Сопротивление спирали во много раз больше сопротивления проводов). Согласно закону Джоуля-Ленца количество теплоты пропорционально сопротивлению, поэтому спираль нагревается докрасна, а провода- слабо.

4. В цепь источника тока включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: медная, стальная и никелиновая. Какая из них больше нагреется? Ответ обоснуйте и по возможности проверьте в классе на опыте.

Сильнее всего нагреется никелиновая проволока, т.к. у неё удельное сопротивление больше, чем у медной и стальной проволоки.