Вопрос:

В проводнике с сопротивлением R = 10 Ом, включенном в сеть постоянного напряжения, за время τ = 5 с выделилось Q = 450 Дж теплоты. Найдите напряжение U в сети. Ответ выразить в В, округлив до целых.

Ответ:

Краткое пояснение:

Метод: Для решения задачи будем использовать закон Джоуля-Ленца, который связывает количество выделившейся теплоты с силой тока, сопротивлением и временем. Затем, зная силу тока и сопротивление, найдем напряжение по закону Ома.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Находим силу тока (I) из закона Джоуля-Ленца. Формула выглядит так: \( Q = I^2 \cdot R \cdot \tau \). Выразим из нее силу тока: \( I = \sqrt{\frac{Q}{R \cdot \tau}} \). Подставляем значения: \( I = \sqrt{\frac{450 \text{ Дж}}{10 \text{ Ом} \cdot 5 \text{ с}}} = \sqrt{\frac{450}{50}} = \sqrt{9} = 3 \text{ А} \).
  2. Шаг 2: Находим напряжение (U) по закону Ома. Формула: \( U = I \cdot R \). Подставляем полученное значение силы тока и данное сопротивление: \( U = 3 \text{ А} \cdot 10 \text{ Ом} = 30 \text{ В} \).

Ответ: 30 В