جواب این چی میشه؟

برای حل این سوال از فرمول‌های پایه‌ای فیزیک جریان الکتریکی استفاده می‌کنیم. گرمای تولید شده در یک مقاومت الکتریکی توسط قانون ژول به صورت زیر داده می‌شود: \[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \] که در آن: - \( Q \) گرمای تولید شده (در جول) - \( I \) جریان الکتریکی (در آمپر) - \( R \) مقاومت (در اهم) - \( t \) زمان (در ثانیه) از طرفی، رابطه بین جریان، بار و زمان به صورت زیر است: \[ I = \frac{Q_c}{t} \] که در آن \( Q_c \) بار الکتریکی (در کولن) است. گرمای داده شده \( 2 \, \text{kJ} \) است که باید به ژول تبدیل شود: \[ 2 \, \text{kJ} = 2000 \, \text{J} \] بار الکتریکی \( 100 \, \text{C} \) است و مقاومت \( 4 \, \Omega \). ابتدا جریان را محاسبه می‌کنیم: \[ I = \frac{100}{t} \] حال فرمول ژول را داریم: \[ 2000 = \left(\frac{100}{t}\right)^2 \cdot 4 \cdot t \] ساده‌سازی: \[ 2000 = \frac{10000}{t} \cdot 4 \] \[ 2000t = 40000 \] بنابراین: \[ t = \frac{40000}{2000} = 20 \] پس مدت زمان عبور این بار برابر ۲۰ ثانیه است. پاسخ صحیح گزینه (۴) است.