Какое сопротивление имеет второй резистор, если два резистора подключены в последовательности к источнику напряжения
Какое сопротивление имеет второй резистор, если два резистора подключены в последовательности к источнику напряжения 120 В и первый резистор, имеющий сопротивление 10 Ом, выделяет 80 кДж теплоты за 5 минут?
10.12.2023 06:30
Пояснение: В последовательном соединении резисторов общий ток проходит через каждый из них. Сумма сопротивлений резисторов равна общему сопротивлению цепи.
Для расчета сопротивления второго резистора воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который гласит:
Q = I² * R * t,
где Q - количество выделившейся теплоты (в данной задаче 80 кДж), I - ток, R - сопротивление, t - время.
Разделим данную формулу на время t и выразим только сопротивление R:
R = Q / (I² * t)
Так как мы знаем сопротивление первого резистора (10 Ом) и напряжение источника (120 В), то можем найти ток I, используя закон Ома:
I = U / R,
где U - напряжение (в данной задаче 120 В).
Подставим известные значения в формулы и рассчитаем сопротивление второго резистора:
I = 120 В / 10 Ом = 12 А,
R = 80 кДж / (12 А)² * 300 сек = 22222,22 Ом.
Таким образом, второй резистор имеет сопротивление 22222,22 Ом.
Доп. материал: Какое сопротивление имеет второй резистор, если первый резистор имеет сопротивление 20 Ом, а напряжение источника равно 200 В?
Совет: Для лучшего понимания темы рекомендуется усвоить закон Ома и закон Джоуля-Ленца. Делайте замены известных величин в формулы и упрощайте выражения, чтобы получить численный ответ.
Задание для закрепления: В цепи последовательно подключены три резистора с сопротивлениями 5 Ом, 10 Ом и 15 Ом. Какое общее сопротивление цепи?