Длинная проволока, на концах которой поддерживается постоянное напряжение, накалилась докрасна. Часть проволоки 106 опустили в холодную воду. Почему часть проволоки, оставшаяся над водой, нагревается сильнее?

Глава Х Электрический ток в различных средах

Решение:

Сопротивление проволоки R равняется сопротивлению ее частей, т. е. R = R1+R2. Эти две части проволоки нужно рассматривать в качестве двух последовательно включенных сопротивлений. Часть проводника R2, опущенного в воду, охладится и, следовательно, ее сопротивление уменьшится R2′<R2. А так как проволока подключена к источнику постоянного напряжения, то сила тока увеличится (в соответствии с законом Ома):

Но в части проводника, которая осталась в воздухе, сопротивление при этом не изменилось. В этой части количество тепла увеличилось. Q′ = I′2 R1 t > Q = I2 R1t. (Закон Джоуля-Ленца). Следовательно, та часть проволоки, которая осталась над водой нагреется сильнее.