Для решения этого вопроса необходимо обратиться к закону Джоуля-Ленца, который описывает количество теплоты, выделяемой в проводнике при прохождении электрического тока. Закон гласит, что количество теплоты ( Q ), выделяемое в проводнике, равно:
[ Q = I^2 \cdot R \cdot t ]
где:
- ( I ) — сила тока,
- ( R ) — сопротивление проводника,
- ( t ) — время, в течение которого ток проходит по проводнику.
Давайте рассмотрим, как изменение силы тока и времени прохождения влияет на количество выделяемой теплоты.
Увеличение силы тока в 2 раза:
Если сила тока увеличивается в 2 раза, то новое значение силы тока ( I' = 2I ).
Уменьшение времени в 2 раза:
Если время уменьшится в 2 раза, то новое значение времени ( t' = \frac{t}{2} ).
Теперь подставим новые значения в формулу для количества теплоты:
[ Q' = (I')^2 \cdot R \cdot t' ]
[ Q' = (2I)^2 \cdot R \cdot \frac{t}{2} ]
[ Q' = 4I^2 \cdot R \cdot \frac{t}{2} ]
[ Q' = 2I^2 \cdot R \cdot t ]
Сравнивая это с исходным выражением для количества теплоты ( Q = I^2 \cdot R \cdot t ), мы видим, что:
[ Q' = 2Q ]
Таким образом, количество теплоты, выделяемое проводником, увеличится в 2 раза. Правильный ответ: 1) увеличится в 2 раза.