Решить задачу по физике. - вопрос №5494899

## Решение задачи ### 1. Плотность тока Удельная тепловая мощность тока связана с плотностью тока следующим уравнением: w = j^2 / σ где: * w — удельная тепловая мощность тока (Вт/м³) * j — плотность тока (А/м²) * σ — удельная проводимость (См/м) Удельная проводимость связана с подвижностью электронов и их концентрацией: σ = e * n * μ где: * e — заряд электрона (1,602⋅10⁻¹⁹ Кл) * n — концентрация свободных электронов (м⁻³) * μ — подвижность электронов (м²/(В⋅с)) Переведем концентрацию электронов в единицы СИ: n = 2,5⋅10^23 см⁻³ = 2,5⋅10^29 м⁻³ Найдем удельную проводимость: σ = 1,602⋅10⁻¹⁹ Кл * 2,5⋅10^29 м⁻³ * 10⁻³ м²/(В⋅с) = 4⋅10^7 См/м Найдем плотность тока в момент времени t = 5 с: w = 1.6⋅10^2 * t^2 = 1.6⋅10^2 * 5^2 = 4⋅10^3 Вт/м³ j = √(w * σ) = √(4⋅10^3 Вт/м³ * 4⋅10^7 См/м) = 4⋅10^5 А/м² ### 2. Напряженность электрического поля Напряженность электрического поля связана с плотностью тока и удельной проводимостью: E = j / σ Найдем напряженность электрического поля в момент времени t = 5 с: E = 4⋅10^5 А/м² / 4⋅10^7 См/м = 0,01 В/м ### 3. Количество теплоты Количество теплоты, выделившееся в объеме проводника за время Δt, можно рассчитать по формуле: Q = w * V * Δt где: * Q — количество теплоты (Дж) * V — объем проводника (м³) Переведем объем проводника в единицы СИ: V = 30 см³ = 30⋅10⁻⁶ м³ Найдем количество теплоты, выделившееся за первые 10 с: Q = ∫₀¹⁰ w * V * dt = V * ∫₀¹⁰ 1.6⋅10^2 * t^2 dt = V * (1.6⋅10^2 / 3) * [t^3]₀¹⁰ = 30⋅10⁻⁶ м³ * (1.6⋅10^2 / 3) * 10^3 = 16 Дж ## Ответ: * Плотность тока в проводнике в момент времени 5 с равна 4⋅10^5 А/м². * Напряженность электрического поля в проводнике в момент времени 5 с равна 0,01 В/м. * Количество теплоты, выделившееся в объеме 30 см³ проводника за первые 10 с, равно 16 Дж.