Определите количество выделенной теплоты в цепи, с точностью до джоуля, когда три резистора сопротивлений R, 2R

Содержание вопроса: Выделение теплоты в электрической цепи

Пояснение: В данной задаче нам необходимо определить количество выделяющейся теплоты в электрической цепи, состоящей из трех резисторов сопротивлений R, 2R и 3R.

Количество выделенной теплоты можно определить с помощью закона Джоуля-Ленца, который утверждает, что выделяющаяся теплота в проводнике пропорциональна сопротивлению проводника и квадрату силы тока, проходящего через него. Формула для расчета выделенной теплоты: Q = I^2 * R * t, где Q - выделенная теплота, I - сила тока, R - сопротивление проводника, t - время.

Схема данной цепи показывает, что резисторы соединены последовательно. В такой схеме сила тока одинакова во всех резисторах.

Для начала определим силу тока I с использованием закона Ома, V = I * R, где V - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление. Подставляя значения из условия, получаем I = U / (R + 2R + 3R).

Далее, используя формулу для выделенной теплоты, Q = I^2 * R * t, можно посчитать количество выделенной теплоты. Подставляя значения, получаем Q = (U^2 / (R + 2R + 3R)^2) * (R + 2R + 3R) * t.

Подставляя числовые значения - U = 48 В и R = 14 Ом, можно рассчитать количество выделенной теплоты.

Пример:
U = 48 В
R = 14 Ом
t = 5 секунд

I = U / (R + 2R + 3R) = 48 / (14 + 2*14 + 3*14) = 48 / (14 + 28 + 42) = 48 / 84 = 0.57 A

Q = (U^2 / (R + 2R + 3R)^2) * (R + 2R + 3R) * t = (48^2 / (14 + 2*14 + 3*14)^2) * (14 + 2*14 + 3*14) * 5 = 23040 / 51984 * 84 * 5 ≈ 75.63 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять принцип работы электрических цепей и расчет выделенной теплоты, рекомендуется изучить основы закона Ома, закона Джоуля-Ленца и формулы, связанные с электрическим током и сопротивлением проводников.

Ещё задача:
В электрической цепи сопротивление каждого резистора равно 12 Ом. Соединены три резистора последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 100 В. Какое количество выделится теплоты в цепи за 30 секунд?