Проволочный виток радиусом 1 см, имеющий сопротивление 1 мом, перпендикулярен магнитному полю, индукция которого меняется со скоростью 0,01 тл/с. какое количество теплоты выделится за 1 минуту в витке?

Объяснение:

Задача 1

Дано:

Q₁ = 25 кДж = 25 000 Дж

t = 5 мин = 300 c

R₁ = 3 Ом

Q₂ = 1,5 кОм = 1 500 Ом

R₂ - ?

Поскольку проводники соединены параллельно, то:

U₁ = U₂ = U

Количество теплоты:

Q₁ = U²·t / R₁    (1)

Q₂ = U²·t / R₂   (2)

Разделим (1) на (2)

Q₁ / Q₂ = R₂ / R₁

Отсюда:

R₂ = (Q₁/Q₂)·R₁

R₂ = (25 000 / 1 500)·3 ≈ 50 Ом

Задача 2

Дано:

R₁ = 1 Ом

R₂ = 1 Ом

R₃ = 10 Ом

R₄ = 8 Ом

R₅ = 1 Ом

U = 60 В

U i - ?

I i - ?

Резисторы R₂, R₄ и R₅ соединены последовательно, поэтому:

R₂₄₅ = R₂ + R₄ + R₅ = 1 + 8 + 1 = 10 Ом

Резисторы R₃ и R₂₄₅ соединены параллельно, поэтому:

R₃₂₄₅ = R₃·R₂₄₅/(R₃+R₂₄₅) = 10·10 / (10+10) = 5 Ом

Теперь

R = R₁ + R₃₂₄₅ = 1 + 5 = 6 Ом

Сила тока:

I = I₁ = I₃₂₄₅ = U / R = 60 / 6 = 10 А

U₁ = I₁·R₁ = 10·1 = 10 В

U₃₂₄₅ = U - U₁ = 60 - 10 = 50 В

U₃ = U₂₄₅ = 50 В

I₃ = U₃/R₃ = 50 / 10 = 5 B

U₄ = I₄·R₄ = 5·8 = 40 В

U₅ = I₅·R₅ = 5·1 = 5 В

Задача 3

Тот проводник нагреется больше, у которого удельное электрическое сопротивление больше, то есть никелиновый.

Для нахождения охладившейся и кристаллизовавшейся массы воды применим формулу: Q = m * (λ + Cв * (tн - tкр)), откуда выразим: m = Q / (λ + Cв * (tн - tкр)).

Постоянные и переменные: Q — выделившаяся теплота (Q = 3720 кДж = 372 * 104 Дж); λ — удельная теплота кристаллизации (λ = 3,4 * 105 Дж/кг); Св — удельная теплоемкость (Св = 4200 Дж/(кг*ºС)); tн — температура до охлаждения (tн = 10 ºС); tкр — температура кристаллизации (tкр = 0 ºС).

Вычисление: m = Q / (λ + Cв * (tн - tкр)) = 372 * 104 / (3,4 * 105 + 4200 * (10 - 0)) = 9,74 кг.

ответ: В лед превратили 9,74 кг воды.

Объяснение: