Длинная проволока, на концах которой поддерживается постоянное напряжение, накалилась докрасна. Часть проволоки 106 опустили в холодную воду. Почему часть проволоки, оставшаяся над водой, нагревается сильнее?

Источник:

Домашняя работа по физике за 10 класс к учебнику «Физика. 10 класс» Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев Решебник по физике за 10 класс (Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000 год),
задача
к главе «Глава Х Электрический ток в различных средах».

Все задачи >

Решение:

Сопротивление проволоки R равняется сопротивлению ее частей, т.е. R = R1+R2. Эти две части проволоки нужно рассматривать в качестве двух последовательно включенных сопротивлений. Часть проводника R2, опущенного в воду, охладится и, следовательно, ее сопротивление уменьшится R2'<R2. А так как проволока подключена к источнику постоянного напряжения, то сила тока увеличится (в соответствии с законом Ома):



Но в части проводника, которая осталась в воздухе, сопротивление при этом не изменилось. В этой части количество тепла увеличилось. Q′ = I′2 R1 t > Q = I2 R1t. (Закон Джоуля-Ленца). Следовательно, та часть проволоки, которая осталась над водой нагреется сильнее.

Наверх