Để kiểm tra thời gian ngắt mạch của một cầu chì khi đoản mạch, một học sinh mắc cầu chì
23/28
Để kiểm tra thời gian ngắt mạch của một cầu chì khi đoản mạch, một học sinh mắc cầu chì vào nguồn điện như hình vẽ. Biết nguồn điện có suất điện động \({\rm{E}} = 14\;{\rm{V}}\), điện trở trong \({\rm{r}} = 0,25\Omega \), cầu chì được làm từ dây chì có điện trở \({\rm{R}} = 11,25\Omega \) và có khối lượng \(0,1\;{\rm{g}}\), nhiệt dung riêng của chì là \(130\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\), nhiệt độ nóng chảy của chì là 327,5°C, nhiệt độ ban đầu của cầu chì khi chưa đóng mạch là 27°C. Cho rằng dây chì sẽ đứt ngay khi nó đạt nhiệt độ nóng chảy, bỏ qua nhiệt lượng toả ra môi trường bên ngoài của cầu chì. Thời gian từ thời điểm đóng mạch đến thời điểm dây chì bị đứt là bao nhiêu giây? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)
\(I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{14}}{{11,25 + 0,25}} = \frac{{28}}{{23}}A\)
\(Q = mc\Delta t = 0,1 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 130 \cdot (327,5 - 27) = 3,9065\;{\rm{J}}\)
\(Q = {I^2}Rt \Rightarrow 3,9065 = {\left( {\frac{{28}}{{23}}} \right)^2} \cdot 11,25 \cdot t \Rightarrow t \approx 0,23\;{\rm{s}}\)