Який струм протікає через нагрівальний елемент електричного кип ятильника з опором 50 Ом, якщо протягом 10 хвилин

Вода

31

Щоб знайти струм, який протікає через нагрівальний елемент, використаємо закон Джоуля-Ленца. Закон Джоуля-Ленца стверджує, що кількість теплоти, виділеної в резисторі, пропорційна силі струму, що протікає ним, і квадрату опору резистора. Формула для обчислення кількості виділеної теплоти в резисторі є Q = I^2 * R * t, де Q - теплота, I - струм, R - опір, t - час.

Згідно з умовою, в нагрівальному елементі випромінено 30 кілоджоулів теплоти протягом 10 хвилин. Тобто, Q = 30 кДж і t = 10 хв.

Замінюючи відомі значення в формулу, отримаємо:
30 кДж = I^2 * 50 Ом * 10 хв

Для спрощення розв"язку, спочатку перетворимо 30 кДж у джоулі, помноживши його на 1000. Отже, Q = 30000 Дж.

Тепер можемо розв"язати рівняння:
30000 Дж = I^2 * 50 Ом * 10 хв

Почнемо з поділу обох сторін рівняння на 50 Ом * 10 хв:
30000 Дж / (50 Ом * 10 хв) = I^2

Спростимо це значення:
60 Дж/Ом = I^2

Остаточне значення отримуємо, взявши квадратний корінь від обох сторін рівняння:
I = \(\sqrt{60 \ Дж/Ом}\)

Після виконання обчислень маємо:
I ≈ 7.75 А

Таким чином, струм, що протікає через нагрівальний елемент, становить приблизно 7.75 Ампер.