Сопротивление и выделение теплоты
Какое количество теплоты будет выделяться в случае, если два сопротивления сопротивления 2 Ом и 6 Ом соединить
Какое количество теплоты будет выделяться в случае, если два сопротивления сопротивления 2 Ом и 6 Ом соединить последовательно и подать на них напряжение, протекающее в течение 10 с, при этом выделяется 125 Дж теплоты? Затем, эти сопротивления соединяют в параллель и подают на них такое же напряжение. Сколько теплоты будет выделяться в этом случае в течение 10 с? Ответ округлите до целого значения.
14.12.2023 06:45
Написать свой ответ:
Пояснение:
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон Джоуля-Ленца, который связывает тепловое выделение сопротивления и электрического тока. Формула для вычисления теплоты, выделяемой в сопротивлении, выглядит следующим образом:
Q = I^2 * R * t
Где:
Q - теплота, выделяемая в сопротивлении (в Джоулях)
I - ток, протекающий через сопротивление (в амперах)
R - сопротивление (в омах)
t - время, в течение которого протекает ток (в секундах)
1) Для последовательного соединения:
Мы имеем два сопротивления, 2 Ом и 6 Ом, последовательно соединенные. Следовательно, общее сопротивление будет равно сумме сопротивлений: R_total = R1 + R2 = 2 Ом + 6 Ом = 8 Ом
Теплота Q1 будет выражаться следующим образом:
Q1 = I^2 * R_total * t = I^2 * 8 Ом * 10 c = 125 Дж
2) Для параллельного соединения:
При параллельном соединении общее сопротивление R_total выражается следующим образом:
1 / R_total = 1 / R1 + 1 / R2
1 / R_total = 1 / 2 Ом + 1 / 6 Ом = 4 / 12 Ом + 2 / 12 Ом = 6 / 12 Ом = 1 / 2 Ом
Итак, R_total = 2 Ома
Теплота Q2 будет такая же, поскольку ток и время остаются неизменными:
Q2 = I^2 * R_total * t = I^2 * 2 Ом * 10 c = 125 Дж
Пример:
У нас есть два сопротивления, 2 Ом и 6 Ом, подключенные последовательно, и мы хотим узнать, сколько теплоты будет выделяться. Мы знаем, что выделяется 125 Дж теплоты в течение 10 с. Теперь мы также хотим узнать, сколько теплоты будет выделяться, если эти сопротивления соединить в параллель и подать на них такое же напряжение в течение 10 с.
Совет:
Чтобы более легко понять задачу и использовать формулу, убедитесь, что вы понимаете закон Джоуля-Ленца и его применение к подсчету теплоты, выделяемой в сопротивлениях. Для решения этой задачи, вам потребуется использование формулы Q = I^2 * R * t, где Q - теплота, выделяемая в сопротивлении, I - ток, R - сопротивление и t - время. Также не забывайте округлять ответы до целых значений, как указано в задаче.
Проверочное упражнение:
У вас есть два параллельно соединенных сопротивления, 3 Ома и 4 Ома. Если через каждое сопротивление протекает ток в 2 Ампера, сколько теплоты будет выделяться в сопротивлениях в течение 5 секунд? Ответ округлите до целого значения.