Электродинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00040063

Нужное количество теплоты считается по закону Джоуля–Ленца: $Q=I^{2}Rt$. Сопротивление и время известны, а вот силу тока придётся сначала достать из таблицы.

Шаг 1. Что за величина в таблице. В таблице дан заряд $q$, прошедший через резистор к моменту времени $t$. Сила тока — это заряд, прошедший за единицу времени:

$$I=\dfrac{q}{t}\qquad\text{(при постоянном токе)}.$$

Шаг 2. Читаем таблицу.

• $t=1$ с — $q=3$ Кл;
• $t=2$ с — $q=6$ Кл;
• $t=3$ с — $q=9$ Кл;
• $t=4$ с — $q=12$ Кл;
• $t=5$ с — $q=15$ Кл.

За каждую секунду проходит ровно $3$ Кл — прирост одинаковый. Это и подтверждает, что ток постоянный, как и сказано в условии.

Шаг 3. Сила тока. Берём любую пару значений:

$$I=\dfrac{3}{1}=3\ \text{А}$$

(проверка по последней строке: $\dfrac{15}{5}=3$ А — то же самое).

Шаг 4. Закон Джоуля–Ленца. Он говорит: количество теплоты, выделяющееся в проводнике, равно квадрату силы тока, умноженному на сопротивление и на время.

$$Q=I^{2}Rt=3^{2}\cdot3\cdot5=9\cdot3\cdot5=135\ \text{Дж}.$$

Осторожно с квадратом. Именно из-за него ток входит в формулу «сильнее» остальных величин: если бы ток был вдвое больше, теплоты выделилось бы вчетверо больше.