В цепь источника тока последовательно подключены алюминиевый и нихромовый провода с одинаковым поперечным сечением и длиной. Какой из них нагревается больше?
Количество теплоты, выделяющейся в проводнике, определяется формулой:
$Q=I^2Rt$ (1)
где I, R, t - соотвественно сила тока, сопротивление проводника, время.
Сопротвление проводника определяется следующей формулой:
$R=\frac{\rho L}{S}$ (2)
где $\rho,\;L,\;S$ - соотвественно удельное сопротивление материала, из которого сделан проводник, длина проводника, поперечное сечение проводника.
Подставим (2) в (1).
$Q=\frac{I^2\rho Lt}{S}$ (3)
Согласно условию, сечение и длина обоих проводов одинаковы. Сила тока в обоих проводах тоже будет одинакова потому, что они включены последовательно.
Таким образом, из анализа формулы (3) при одинаковых $I,\;L,\;S,\;t$ на количество теплоты будет влиять только удельное сопротивление материала проводника. Это табличная величина.
Удельное сопротивление алюминия 0,028 $Ом*мм^2/м$
Удельное сопротивление нихрома 1,1 $Ом*мм^2/м$
Таким образом, нихромовый проводник нагреется больше, в нем выделится тепла в
$n=\frac{1,1}{0,028}\approx 39$ раз больше, чем в алюминиевом
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.