IV (4) Железная и медная проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены параллельно и подключены к источнику тока. Какая из них выделит большее количество теплоты? 1. Проволоки выделяют одинаковое количество теплоты. 2. Медная проволока выделит меньшее количество теплоты. 3. Медная проволока выделит большее количество теплоты.

Решение:

Количество теплоты, выделяемое проводником, определяется законом Джоуля-Ленца: \( Q = \frac{U^2}{R} t \) (так как проволоки соединены параллельно, напряжение на них одинаковое, \( U \) — одинаково).

Сопротивление проводника зависит от его удельного сопротивления \( \rho \), длины \( l \) и площади поперечного сечения \( S \): \( R = \frac{\rho l}{S} \).

Удельное сопротивление меди \( \rho_{меди} \approx 1,7 r 10^{-8} \text{ Ом} r \text{м} \), а железа \( \rho_{железа} \approx 10 r 10^{-8} \text{ Ом} r \text{м} \).

Так как размеры проволок одинаковы (\( l \) и \( S \) одинаковы), а \( \rho_{меди} < \rho_{железа} \), то сопротивление медной проволоки \( R_{меди} \) меньше сопротивления железной проволоки \( R_{железа} \).

Так как \( Q \) обратно пропорционально \( R \), то там, где сопротивление меньше, теплоты выделится больше. Следовательно, медная проволока выделит большее количество теплоты.

Ответ: 3. Медная проволока выделит большее количество теплоты.