Найдите количество выпущенной теплоты во время разряда молнии, который длился 0,001 секунду, средний ток составлял

Космическая_Панда

31

Чтобы найти количество выпущенной теплоты во время разряда молнии, нам понадобится знать средний ток разряда и время его длительности. Мы также должны использовать закон Джоуля-Ленца, который говорит нам, что количество выделяемой теплоты \( Q \) в проводнике пропорционально квадрату силы тока \( I \), времени \( t \) и сопротивлению проводника \( R \):

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Сопротивление проводника можно найти с использованием закона Ома, который гласит, что сопротивление \( R \) равно отношению напряжения \( U \) к току \( I \):

\[ R = \frac{U}{I} \]

Теперь, когда у нас есть все необходимые формулы, давайте решим задачу.

1. Определение сопротивления проводника:
Разряд молнии можно представить в виде проводника с известным средним током и напряжением. Средний ток \( I \) составляет 18 килоампер (18,000 А). Напряжение \( U \) не указано в данной задаче, поэтому нам необходимы дополнительные данные для его определения.

2. Расчёт сопротивления проводника:
Поскольку у нас нет напряжения, мы не можем найти абсолютное значение сопротивления. Однако, мы все равно можем продолжить, предложив значение напряжения \( U \) в качестве примера. Для удобства рассчитаем сопротивление при \( U = 1000 \) Вольт.
Используя формулу \( R = \frac{U}{I} \), можно найти:
\[ R = \frac{1000}{18000} = 0.0556 \, Ом \]

3. Расчёт количества выделившейся теплоты:
Теперь, с знанием сопротивления \( R \) и времени \( t \), мы можем использовать формулу \( Q = I^2 \cdot R \cdot t \) для нахождения теплоты \( Q \).
По условию, время разряда \( t \) равно 0.001 секунды. Подставляя значения, получаем:
\[ Q = (18000)^2 \cdot 0.0556 \cdot 0.001 = 1999.92 \, Дж \]

В итоге, количество выпущенной теплоты во время разряда молнии, длительностью 0,001 секунды, средний ток которой составлял 18 килоампер, и при условии сопротивления проводника \( R = 0.0556 \, Ом \), составляет приблизительно 1999.92 Дж (джоулей).