Как изменится выделяемое количество теплоты в электрической плитке, если удвоить ток через ее спираль?

Cikada

13

Для решения данной задачи нам потребуется знание закона Джоуля-Ленца, который связывает выделяемую теплоту силой тока. Согласно этому закону, мощность выделяемой теплоты $P$ в электрической цепи пропорциональна квадрату силы тока $I$:

$$P=I^2\cdot R$$

где $R$ - сопротивление электрической плитки.

Таким образом, если удвоить ток через спираль электрической плитки, то новый ток будет равен $2I$.

Теперь, чтобы узнать, как изменится выделяемое количество теплоты, сравним мощности выделяемой теплоты в начальной и конечной ситуациях.

В начальной ситуации, когда ток равен $I$, выделяемое количество теплоты равно:

$$P_1=I^2\cdot R$$

В конечной ситуации, когда ток удвоился и стал равен $2I$, выделяемое количество теплоты будет:

$$P_2=(2I{)}^2\cdot R=4I^2\cdot R$$

Таким образом, при удвоении тока выделяемое количество теплоты увеличивается в 4 раза.

Обоснование:

Как видно из закона Джоуля-Ленца, мощность выделяемой теплоты пропорциональна квадрату силы тока. Поэтому, если ток удваивается, то мощность вышедшей теплоты будет в 4 раза больше. Это объясняется тем, что каждое удвоение тока приводит к увеличению мощности в 2 раза. Таким образом, при удвоении тока, количество выделяемой теплоты изменяется в 4 раза.