Изучение законов электрической цепи и теплового действия тока

Это задание относится к физике, раздел электричество, а именно изучению законов электрической цепи и теплового действия тока.

Для решения задачи нам нужно определить количество теплоты, выделившееся в проводнике. Для этого мы применим закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество теплоты \(Q\), выделяемое в проводнике с током, можно найти по формуле:

Q = I^2 * R * t

где:

• I - сила тока (в амперах),
• R - сопротивление проводника (в омах),
• t - время (в секундах).

Однако, в этой задаче ток изменяется от 5 до 10 А за 50 секунд, что означает, что ток изменяется линейно. Для таких случаев средний ток рассчитывается как среднее арифметическое начального и конечного значений тока. То есть:

Iср = (Iнач + Iкон) / 2 = (5 А + 10 А) / 2 = 7,5 А.

Теперь, с использованием среднего значения тока, можем рассчитать количество теплоты:

Q = Iср^2 * R * t = (7,5 А)^2 * 10 Ом * 50 с.

Считаем шаг за шагом:

1. (7,5 А)^2 = 56,25 А^2
2. 56,25 А^2 * 10 Ом = 562,5 Вт
3. 562,5 Вт * 50 с = 28125 Дж

То есть, количество теплоты, выделившейся за это время в проводнике, равно 28125 Джоулей.