Определите количество теплоты, выделившееся в цепи за 6 секунд, при соединении трех резисторов сопротивлениями R
Определите количество теплоты, выделившееся в цепи за 6 секунд, при соединении трех резисторов сопротивлениями R, 2R и 3R, где R=10 Ом, по схеме, изображенной на рисунке, и подключении их к сети с одним и тем же постоянным напряжением U=12 В. Ответ в джоулях.
11.12.2023 11:22
Пояснение:
Для расчета количества выделившейся теплоты в данной электрической цепи необходимо воспользоваться формулой для расчета электрической мощности (P), которая выражается через напряжение (U) и сопротивление (R):
P = (U^2) / R
В данном случае у нас есть три резистора с сопротивлениями R, 2R и 3R. Значение R задано равным 10 Ом. Также известно, что напряжение в схеме составляет 12 В.
Для каждого из резисторов мы можем вычислить мощность, используя формулу:
P = (U^2) / R
для каждого сопротивления. После этого мы будем знать мощность, вырабатываемую каждым резистором в цепи.
Чтобы найти общую мощность, нам нужно сложить мощности, вырабатываемые каждым резистором:
P_общ = P_1 + P_2 + P_3
После того как мы найдем общую мощность, мы можем найти количество теплоты (Q), которое выделилось в цепи за определенное время (t), используя формулу:
Q = P_общ * t
В данной задаче время (t) равно 6 секундам.
Пример использования:
Задано: R = 10 Ом, U = 12 В, t = 6 с.
1. Найдем мощность, выделяемую каждым резистором в цепи:
P_1 = (12^2) / 10 = 14.4 Вт
P_2 = (12^2) / (2 * 10) = 7.2 Вт
P_3 = (12^2) / (3 * 10) = 4.8 Вт
2. Найдем общую мощность в цепи:
P_общ = P_1 + P_2 + P_3 = 14.4 Вт + 7.2 Вт + 4.8 Вт = 26.4 Вт
3. Найдем количество выделившейся теплоты в цепи:
Q = P_общ * t = 26.4 Вт * 6 с = 158.4 Дж
Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основными концепциями электротехники, включая закон Ома, понятие сопротивления, формулы для расчета электрической мощности, и основные правила подключения резисторов в цепи.
Упражнение
Если сопротивление второго резистора (2R) изменилось на 3R, как это повлияет на количество выделившейся теплоты в цепи? Укажите новое значение теплоты в джоулях и объясните, почему оно изменилось или не изменилось.