Определить объемную плотность тепловой мощности тока

Это задание относится к предмету физика, разделу электричество и магнетизм.

Тема связана с законом Джоуля-Ленца и распределением тепловой мощности в проводнике. Чтобы определить объемную плотность тепловой мощности тока, нужно воспользоваться формулой для мощности, выделяющейся в единице объема проводника:

w = j * E, где:

• w - объемная плотность тепловой мощности (Вт/м^3),
• j - плотность тока (А/м^2),
• E - напряженность электрического поля (В/м).

В задаче дана плотность тока j = 10 А/мм^2. Чтобы перевести это значение в стандартные единицы (А/м^2), надо умножить на 1 000 000, так как в одном квадратном миллиметре 1 000 000 квадратных миллиметров:

j = 10 * 1 000 000 = 10 000 000 А/м^2.

Напряженность электрического поля E дана в милливольтах на метр: E = 1 мВ/м. Это равносильно 0,001 В/м, так как 1 милливольт = 0,001 вольта.

Теперь подставим эти значения в формулу:

w = 10 000 000 А/м^2 * 0,001 В/м = 10 000 Вт/м^3.

Таким образом, объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна 10 000 Вт/м^3. Это значит, что на каждый кубический метр данного проводника выделяется 10 000 ватт тепловой энергии за одну секунду.