Почему спираль электрочайника изготавливают из проводника с большим удельным сопротивлением? Дайте развёрнутый ответ.
Ответ.
Потому что большое сопротивление позволяет по закону Джоуля-Ленца о выделении тепла при прохождении электрического тока выделить больше тепла. Потому что количество теплоты прямо пропорционально сопротивлению проводника. А сопротивление проводника прямо пропорционально удельному сопротивлению этого проводника.
Вы можете убедиться в этом, записав закон Джоуля-Ленца:
Q=RI^2t
и сопротивление проводника связано с его удельным сопротивлением:
R=\rho \frac{l}{S}, где \rho — это удельное сопротивление, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения проводника.Подставляем формулу расчета сопротивления в закон Джоуля-Ленца, получим закон Джоуля-Ленца через удельное сопротивление проводника:
Q=\rho \frac{I^2lt}{S}Очевидно, что если удельное сопротивление спирали большое, то и количество теплоты тоже будет большим. А электрический чайник для того и делают, чтобы получить тепло для быстрого нагревания воды.
Похожие вопросы:
Проводник с большим удельным сопротивлением обладает большим термическим сопротивлением, то есть его труднее нагревать. Это позволяет спирали электрочайника нагреваться более равномерно и предотвращает слишком быстрое перегревание элемента. Если бы проводник имел низкое удельное сопротивление, спираль нагревалась бы слишком быстро и неоднородно, что могло бы привести к его повреждению или выходу из строя.