Сколько заряда (Кл) прошло через реостат за указанный период времени, если в цепи постоянного тока имеется реостат

Margo

44

Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу, связывающую количество теплоты $Q$ с прошедшим зарядом $Q$:

$$Q=I\cdot t,$$

где $I$ - сила тока (в амперах), а $t$ - время (в секундах).

Но прежде, чем мы воспользуемся этой формулой, нам нужно найти силу тока, используя формулу Ома:

$$U=I\cdot R,$$

где $U$ - напряжение (в вольтах), $I$ - сила тока и $R$ - сопротивление.

Мы знаем, что сопротивление реостата равно 8 Ом, но напряжение не дано. Однако, мы можем определить напряжение, используя энергию, выделенную в реостате:

$$W=U\cdot Q,$$

где $W$ - работа (в джоулях) и $Q$ - заряд (в Кулонах).

В нашем случае, работа $W$ равна 1200 Дж, и заряд $Q$ является неизвестной величиной. Мы можем переписать формулу выше как:

$$1200=U\cdot Q.$$

Теперь мы можем связать все вместе. Из формулы Ома получаем:

$$U=I\cdot R=I\cdot 8.$$

Подставляя это в уравнение для работы, получим:

$$1200=8I\cdot Q.$$

Разделив обе части уравнения на 8, получаем:

$$150=I\cdot Q.$$

Теперь мы можем использовать формулу для определения заряда:

$$Q=\frac{W}{U}=\frac{1200}{I\cdot 8}=\frac{150}{I}.$$

Так как у нас изначально данное время в минутах, нам нужно сконвертировать его в секунды, умножив на 60:

$$t=10\cdot 60=600\text{секунд}.$$

Таким образом, мы можем рассчитать силу тока:

$$I=\frac{Q}{t}=\frac{150}{600}=\frac{1}{4}\text{А}.$$

Подставляя значение силы тока в формулу для заряда, получаем:

$$Q=\frac{150}{\frac{1}{4}}=150\cdot 4=600\text{Кл}.$$

Итак, через реостат протекло 600 Кулонов заряда за указанный период времени.