Расчет выделенной теплоты в цепи сопротивлений
Сколько теплоты выделится, если два проводника сопротивлением 2 ом и 6 ом подключены последовательно и на них подано
Сколько теплоты выделится, если два проводника сопротивлением 2 ом и 6 ом подключены последовательно и на них подано некоторое напряжение, и через 10 секунд выделилось 125 Дж теплоты? Какое количество теплоты выделится, если эти сопротивления подключены параллельно и на них подано такое же напряжение в течение 10 секунд? Ответ нужно округлить до целого значения.
11.12.2023 09:26
Написать свой ответ:
Объяснение:
Выделение теплоты в электрической цепи можно найти с помощью закона Джоуля-Ленца, который гласит, что теплота, выделяющаяся в проводнике, пропорциональна произведению сопротивления проводника, силы тока и времени, в течение которого протекает ток. Формула для расчета теплоты выглядит следующим образом:
Q = I^2 * R * t,
где Q - выделенная теплота в Джоулях, I - сила тока в амперах, R - сопротивление проводника в омах и t - время в секундах.
Пример использования:
Для первого случая, где сопротивления подключены последовательно, имеем сопротивления 2 ома и 6 ом. Предположим, что на них подано напряжение 10 вольт. Суммарное сопротивление в цепи можно найти как сумму сопротивлений: R_сум = 2 + 6 = 8 ом. Теперь используем формулу:
Q = I^2 * R * t,
где I - сила тока, R - сопротивление и t - время. Подставляем известные значения:
Q = (I^2) * 8 * 10.
Для определения силы тока I используем закон Ома, который устанавливает, что сила тока равна напряжению, поделенному на сопротивление: I = U/R, где U - напряжение. Подставляем известные значения:
Q = ((U/R)^2) * R * t = (U^2) * t.
Теперь можем рассчитать выделенную теплоту, зная, что Q = 125 Дж:
125 = (10^2) * 10.
Для второго случая, где сопротивления подключены параллельно, суммарное сопротивление можно найти с помощью формулы: 1/R_сум = 1/R_1 + 1/R_2, где R_1 и R_2 - сопротивления. Подставляем известные значения:
1/R_сум = 1/2 + 1/6 = 2/6 + 1/6 = 3/6 = 1/2.
Таким образом, R_сум = 2 ома. Далее, используем формулы для расчета теплоты выделения по аналогии с первым случаем.
Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется изучить законы Ома и Джоуля-Ленца, а также прорешать несколько примеров на расчет теплоты в электрических цепях.
Упражнение:
Посчитайте, сколько теплоты выделится, если в электрической цепи на два параллельно подключенных проводника с сопротивлениями 3 ома и 5 ом подано напряжение 8 вольт в течение 20 секунд. Ответ округлите до целого значения.