Вопрос:

В таблице приведена зависимость заряда q, протекшего через резистор сопротивлением 2 Ом, от времени t. Какое количество теплоты выделится в резисторе за первые 4 секунды, если сила протекающего тока постоянна?

Ответ:

Краткое пояснение:

Для расчета количества теплоты, выделившегося в резисторе, воспользуемся законом Джоуля-Ленца. Для этого нам необходимо найти силу тока, используя данные таблицы, а затем рассчитать теплоту.

  • Закон Джоуля-Ленца: Q = I2 * R * t
  • Зависимость заряда от времени: I = q / t

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Определяем силу тока (I).
    Из таблицы видно, что при t = 1 с, q = 2 Кл. Следовательно, сила тока постоянна и равна:
    \[ I = \frac{q}{t} = \frac{2 \text{ Кл}}{1 \text{ с}} = 2 \text{ А} \]
  2. Шаг 2: Рассчитываем количество теплоты (Q).
    Используем закон Джоуля-Ленца, где сопротивление R = 2 Ом, сила тока I = 2 А, и время t = 4 с (первые 4 секунды):
    \[ Q = I^2 \cdot R \cdot t = (2 \text{ А})^2 \cdot 2 \text{ Ом} \cdot 4 \text{ с} = 4 \text{ А}^2 \cdot 2 \text{ Ом} \cdot 4 \text{ с} = 32 \text{ Дж} \]

Ответ: 32 Дж