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.