Для того чтобы определить количество теплоты, выделяемое в нити накала электрической лампочки, можно воспользоваться формулой Джоуля-Ленца, которая описывает количество теплоты, выделяемое в проводнике с электрическим током. Формула имеет следующий вид:
где:
- — количество теплоты,
- — сила тока,
- — сопротивление проводника,
- — время, в течение которого протекает ток.
Сначала нужно найти сопротивление нити накала. Для этого воспользуемся законом Ома:
где:
- — напряжение,
- — сила тока.
Подставим известные значения:
Теперь можно подставить значения силы тока, сопротивления и времени в формулу Джоуля-Ленца:
Выполним вычисления шаг за шагом:
- Найдем квадрат силы тока:
- Умножим полученное значение на сопротивление:
- Умножим результат на время:
Таким образом, количество теплоты, выделившееся в нити накала электрической лампочки за 20 секунд, составляет 20 Джоулей.