4. За какое время в спирали сопротивлением 50 Ом при силе тока 4 А выделится 20 кДж энергии?

Решение:

Используем формулу для количества теплоты, выделяемой в проводнике (закон Джоуля-Ленца):

\( Q = I^2 \cdot R \cdot t \)

Где:

• \( Q \) — количество теплоты (20 кДж = \( 20000 \text{ Дж} \))
• \( I \) — сила тока (4 А)
• \( R \) — сопротивление (50 Ом)
• \( t \) — время (в секундах)

Выразим время \( t \) из формулы:

\( t = \frac{Q}{I^2 \cdot R} \)

Подставим значения:

\( t = \frac{20000 \text{ Дж}}{(4 \text{ А})^2 \cdot 50 \text{ Ом}} = \frac{20000}{16 \cdot 50} = \frac{20000}{800} = 25 \text{ с} \)

Ответ: Время составляет 25 секунд.