Пример 2. К медному вольтметру с внутренним сопротивлением 60 Ом подсоединен источник

К медному вольтметру с внутренним сопротивлением 60 Ом подсоединен источник постоянного тока с электродвижущей силой 120 В и источник переменного тока с электродвижущей силой Е₂ = 60 . Определите количество меди, выделившейся в вольтметре за 10 мин. Сколько теплоты выделится в вольтметре за это время?

Дано:

R = 60 Ом

Е₁ = 120В

Е₂ = 60

t = 10 мин = 600 с

k = 0,33 ∙ 10^-6 кг/Кл

m -? Q -?

Решение:

Ток, протекающий через вольтметр,

I =

Где I₁ – величина постоянного тока, числена равная Е₁ / R = 2a; I_{2 –} величина перемменого тока, равная . т.е I₂ = I₀ .

Постоянная составляющая тока на отрицательном электроде вольтметра выделяет количество меди

m = kI₁t = 0,33 ∙ 10^-6 кг/Кл ∙ 2 А ∙ 600 с ≈ 4 ∙ 10^{-2 кг.}

Переменная составляющая тока на электроде не выделяет медь.

Теплота, выделяющаяся в вольтметре, определяется как постоянной, так и переменной составляющим тока:

Q = (I₁² + I²_2эф) Rt

где I²_2эф – эффективное значение переменного тока, численно равное

Тогда

Q = (4a² + 1a²) ∙ 60 Ом ∙ 600 с = 180 000 Дж = 180 кДж.

Дата добавления: 2015-07-17