Două conductoare la fel de lungi şi realizate din acelaşi material, unul mai gros și unul mai subțire,
sunt străbătute, fiecare, de câte un curent electric de aceeaşi intensitate, în acelaşi interval de timp.
Conductorul mai subțire se încălzeşte mai mult. Explicaţi de ce.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Valoarea caldurii degajate e direct proportionala cu rezistenta conductorului, dar rezistenta conductorului e invers proportionala cu sectiunea sa.
Explicație:
Caldura Q degajata in timpul Δt la trecerea unui curent electric I printr-un rezistor care are rezistenta electrica R, se exprima prin legea lui Joule:
Q = R· I²·Δt (1)
Rezistenta electrica R depinde de natura si dimensiunile conductorului:
R = p · l / S (2)
unde p este rezistenta specifica a materialului (=rezistivitatea electrica) din care e confectionat conductorul, l este lungimea conductorului iar S e aria sectiunii conductorului (presupunand ca avem un conductor cilindric si omogen).
Conductoarele din problema noastra au acelasi l , acelasi p, timpul Δt e acelasi, si sunt strabatute de acelasi curent electric I. Difera doar sectiunea S.
In relatia (1) observam ca valoarea caldurii degajate Q e proportionala cu R. Dar relatia (2) ne arata ca R e invers proportional cu sectiunea S a conductorului. Deci de cate ori scade S, de atarea ori creste R si, ca urmare, tot de atatea ori creste Q. Asta este cauza pentru care conductorul mai subtire se incalzeste mai tare.