Сколько теплоты Q выделится в нагревательном элементе электрической плитки за промежуток времени delta t-60 с, если

  • 42
Сколько теплоты Q выделится в нагревательном элементе электрической плитки за промежуток времени delta t-60 с, если активное сопротивление составляет R-40 Ом? При этом плитка подключена к сети переменного тока с напряжением, изменяющимся в соответствии с законом U(l) = 180sinwt(B). Пожалуйста, предоставьте полное решение.
Karina
53
Для решения данной задачи мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность, выделяющаяся в нагревательном элементе, пропорциональна квадрату тока, проходящего через этот элемент, и его сопротивлению:

\[P = \frac{U^2}{R}\]
где P - мощность, U - напряжение, а R - сопротивление.

Теплота же, выделяющаяся в течение промежутка времени delta t, определяется как произведение мощности на время:

\[Q = P \cdot \Delta t\]

В нашем случае, сначала нам нужно найти мощность P, а затем вычислить теплоту Q.

1. Найдем мощность P. Для этого используем закон изменения напряжения:

\[U(t) = 180\sin(\omega t)\]

где t - время, а \(\omega\) - угловая частота. Так как нам дано, что изменение напряжения происходит в соответствии с этим законом, то мы можем записать:

\[U = 180\sin(\omega \cdot \Delta t)\]

2. Теперь, найдя U, мы можем найти мощность P, используя формулу:

\[P = \frac{U^2}{R}\]

Подставим значение U и R:

\[P = \frac{(180\sin(\omega \cdot \Delta t))^2}{40}\]

3. Имея мощность P, мы можем вычислить теплоту Q, умножив P на промежуток времени delta t:

\[Q = P \cdot \Delta t\]

Подставляем значение P и delta t:

\[Q = \frac{(180\sin(\omega \cdot \Delta t))^2}{40} \cdot \Delta t\]

Теперь мы получили формулу для вычисления теплоты выделившейся в нагревательном элементе за промежуток времени delta t. Для полного решения задачи, нужно знать значение угловой частоты \(\omega\) и промежутка времени delta t. Если вы предоставите эти значения, я смогу выполнить все расчеты для вас.