Рівень 1. Які потрібні умови, щоб несамостійний розряд перетворився на самостійний? (1) Рівень 2. Яку кількість теплоти

Lina

19

Рівень 1. Щоб несамостійний розряд перетворився на самостійний, необхідно виконати такі умови:

1. Наявність свободних електронів в речовині. Самостійний розряд може відбутися лише в тих речовинах, які мають вільні електрони. Наприклад, в повітрі або газах, які містять процеси іонізації, таких як компоненти плазми.

2. Висока напруга. Для виникнення самостійного розряду необхідно мати достатньо високу напругу, яка здатна пробити діелектричний бар"єр. Напруга може бути забезпечена, наприклад, шляхом застосування високовольтного джерела або генератора.

3. Відповідні електромагнітні умови. У деяких випадках можуть знадобитися електромагнітні поля або інші умови для забезпечення самостійного розряду. Це може включати наявність магнітного поля або наявність певної форми або конфігурації електродів.

Рівень 2. Для обчислення кількості теплоти, яка висвітлиться протягом 10 хвилин у спіралі з провідника, спочатку необхідно знайти потужність, а потім використати формулу:

\[ Q = P \cdot t \]

де \( Q \) - кількість теплоти (в джоулях), \( P \) - потужність (в ваттах), \( t \) - час (в секундах).

Дано, що опір спіраля становить 15 ом, а сила струму в колі дорівнює 2 А. Щоб знайти потужність, можна використати формулу:

\[ P = I^2 \cdot R \]

де \( I \) - сила струму (в амперах), \( R \) - опір (в омах).

Підставляючи відомі значення, отримуємо:

\[ P = 2^2 \cdot 15 \]

\[ P = 60 \, \text{ватт} \]

Тепер, підставляючи значення потужності і часу в формулу, отримаємо:

\[ Q = 60 \cdot 600 \]

\[ Q = 36000 \, \text{джоулів} \]

Таким чином, протягом 10 хвилин у спіралі з провідника, якого опір становить 15 ом, висвітлиться 36000 джоулів теплоти.

ІІ рівень 1. Не можна замінити свинцевий провід у плавких запобіжниках залізним. Це пов"язано з фізичними властивостями матеріалів та їх поведінкою при протіканні електричного струму.

Свинець є матеріалом, який має низьку температуру плавлення і високу провідність електричного струму. Це робить його ідеальним матеріалом для використання в плавких запобіжниках. При протіканні великого струму свинцевий провід швидко розігрівається і плавиться, що призводить до відключення електричного кола та запобігання можливих пошкоджень або пожеж.

Залізо має значно вищу температуру плавлення порівняно зі свинцем, а також меншу провідність. Це означає, що при протіканні струму залізний провід не зможе швидко розігрітися і плавитися, що позбавляє його властивостей плавкого запобіжника.

Таким чином, заміна свинцевого проводу у плавких запобіжниках залізним є недоречною, оскільки залізний провід не зможе надати необхідних властивостей безпеки та надійності.