Определить сопротивление подключенных до источника с напряжением 120 В проводников, если при коротком замыкании предохранитель из свинцовой проволоки площадью сечения 1 мм кв и длинною 2 см плавится за 0,03 с? нач температура предохранителя 27"С

Предохранитель нагревается до температуры плавления свинца:

Q1 = m*c * (t2-t1)

Масса предохранителя:

m = ρ*V

Плотность свинца:

ρ=11,3 г/см³

Объем свинцового предохранителя:

V = S*L = 1*20 = 20 мм³ = 20*10⁻³ см³ = 0,020 см³

m=11,3*0,020 = 0,226 г = 0,226*10⁻³ кг

Теплоемкость свинца:

c = 130 Дж/кг·°С

Температура плавления свинца:

t2 = 327 °C

Тогда:

Q1 = 0,226*10⁻³*130 * (327-27) = 8,81 Дж

Плавим свинец:

Q2 = λ+m = 0,25*10⁵*0,226*10⁻³ = 5,65 Дж

Общее количество теплоты, выделившееся при плавке предохранителя:

Q=Q1+Q2 = 8,81+5,65 = 14,46 Дж

Мощность, затраченная на плавку:

N = Q / t = 14,46/0,03 ≈ 480 Вт

Сопротивление проводов найдем из формулы:

N = U²/R

R = U² / N = 120² / 480 = 30 Ом

Ответ: сопротивление проводов 30 Ом