Як зміниться виділення теплоти у провіднику, якщо сила струму зросте вдвічі, а напруга на ньому зменшиться у ту саму

Sladkaya_Vishnya

49

Чтобы ответить на ваш вопрос о том, как изменится выделение теплоты в проводнике при удвоении силы тока и уменьшении напряжения в ту же кратность, нам понадобятся некоторые физические законы.

Одним из таких законов является закон Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность, выделяющаяся в виде теплоты \(P\) в проводнике, пропорциональна квадрату силы тока \(I\) и сопротивлению проводника \(R\) и обратно пропорциональна квадрату напряжения \(U\) на нем:

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

В нашей задаче мы знаем, что сила тока удваивается, поэтому новая сила тока будет \(2I\), а напряжение уменьшается в ту же кратность раз, то есть новое напряжение будет \(\frac{U}{n}\), где \(n\) - это число, на которое мы уменьшили напряжение.

Теперь давайте рассчитаем новую мощность, выделяющуюся в виде теплоты при измененных значениях силы тока и напряжения.

\[P" = (2I)^2 \cdot R = 4I^2 \cdot R\]
\[P" = \frac{(\frac{U}{n})^2}{R} = \frac{U^2}{n^2R}\]

Таким образом, в результате изменения силы тока и напряжения, мощность, выделяющаяся в виде теплоты, увеличится в 4 раза (\(4I^2 \cdot R\)) и будет уменьшена в \(n^2\) раз (\(\frac{U^2}{n^2R}\)).

Это означает, что при удвоении силы тока и уменьшении напряжения в 2 раза, выделение теплоты в проводнике увеличится в 4 раза.