Нагріваючи в котлі 1500л води, спалили 20кг кам'яного вугілля. До якої температури нагрілася вода, якщо вважати, що вся теплота, що виділилася пр. повному згоранні кам'яного вугілля пішла на нагрівання води?
1. Доводим, что электрическое поле выполняет работу
Итак, электрический ток в металлическом проводнике - это направленное движение свободных электронов, возникает под действием электрического поля. Осуществляя хаотическое движение, электроны одновременно перемещаются от отрицательного полюса источника тока к положительному.
При этом электроны теряют кинетическую энергию при столкновении с атомами проводника, и эта энергия переходит во внутреннюю энергию проводника - проводник нагревается. Для поддержания скорости направленного движения электронов и восстановления потерь их кинетической энергии должна происходить работа. Эту работу выполняют силы электрического поля.
Ø Работа силы электрического поля, осуществляется во внешнем круге, называют работой электрического тока. Выполним опыт: замыкаем круг на один аккумулятор и обращаем внимание учащихся на величину тока в цепи. Последовательно увеличиваем число аккумуляторов, при этом ток в цепи увеличивается.
Это означает, что через поперечное сечение проводника проходит за единицу времени большее количество заряженных частиц и переносится больший электрический заряд.
Таким образом, при прохождении тока по проводнику электрическое поле выполняет работу A , что, как показывает опыт, прямо пропорционален заряда по кругу.
Изучение нового материала
1. Доводим, что электрическое поле выполняет работу
Итак, электрический ток в металлическом проводнике - это направленное движение свободных электронов, возникает под действием электрического поля. Осуществляя хаотическое движение, электроны одновременно перемещаются от отрицательного полюса источника тока к положительному.
При этом электроны теряют кинетическую энергию при столкновении с атомами проводника, и эта энергия переходит во внутреннюю энергию проводника - проводник нагревается. Для поддержания скорости направленного движения электронов и восстановления потерь их кинетической энергии должна происходить работа. Эту работу выполняют силы электрического поля.
Ø Работа силы электрического поля, осуществляется во внешнем круге, называют работой электрического тока. Выполним опыт: замыкаем круг на один аккумулятор и обращаем внимание учащихся на величину тока в цепи. Последовательно увеличиваем число аккумуляторов, при этом ток в цепи увеличивается.
Это означает, что через поперечное сечение проводника проходит за единицу времени большее количество заряженных частиц и переносится больший электрический заряд.
Таким образом, при прохождении тока по проводнику электрическое поле выполняет работу A , что, как показывает опыт, прямо пропорционален заряда по кругу.
Объяснение:
Дано:
d = 1 мм = 1·10⁻³ м
I = 1,4 A
B = 10 мТл = 10·10⁻³ Тл
a = 2 м/с²
ρ - ?
1)
Найдем площадь сечения стержня:
S = π·d²/4
S = 3,14·(1·10⁻³)² / 4 ≈ 0,79·10⁻⁶ м²
2)
Сила Ампера:
Fₐ = B·I·L·sin 90° = B·I·L (1)
С другой стороны, по II закону Ньютона:
F = m·a (2)
Приравняем (2) и (1):
m·a = B·I·L
Отсюда:
m = B·I·L / a (3)
Но, опять же:
m = ρ·V = ρ·S·L (4)
А теперь приравняем (4) и (3):
ρ·S·L = B·I·L / a
ρ·S = B·I / a
ρ = B·I / (a·S)
3)
Подсчитаем:
ρ = 10·10⁻³·1,4 / (2·0,79·10⁻⁶) ≈ 8 860 кг/м³
Или:
ρ ≈ 8,9 г/см³
Материал - медь.