Сколько теплоты выделится на активном сопротивлении в 20 Ом в течение 1 минуты в цепи переменного тока, если напряжение

Тема: Выделение теплоты на активном сопротивлении в цепи переменного тока

Пояснение: Для решения данной задачи, нам понадобятся основные законы электричества и формулы, связанные с переменным током.

1. Сначала, найдем максимальное значение напряжения на сопротивлении (Umax). Для этого, используем формулу Umax = Um * √2, где Um - значение амплитуды напряжения. В данном случае, Um = 220 В.

Umax = 220 В * √2 ≈ 311,13 В

2. Теперь, найдем максимальное значение тока на сопротивлении (Imax). Для этого, используем формулу Imax = Umax / R, где R - сопротивление. В данном случае, R = 20 Ом.

Imax = 311,13 В / 20 Ом ≈ 15,56 А

3. Далее, найдем активное сопротивление Rш (также известное как реактивное сопротивление), используя формулу Rш = R / √2.

Rш = 20 Ом / √2 ≈ 14,14 Ом

4. Теперь, можем найти мощность (P), выделяемую на активном сопротивлении, используя формулу P = Imax^2 * Rш.

P = (15,56 А)^2 * 14,14 Ом ≈ 3457 Вт

5. Для вычисления теплоты (Q), выделяющейся на активном сопротивлении за 1 минуту, используем формулу Q = P * t, где t - время в секундах.

t = 1 минута * 60 секунд = 60 секунд

Q = 3457 Вт * 60 секунд ≈ 207420 Дж

Таким образом, теплота, выделяющаяся на активном сопротивлении в 20 Ом в течение 1 минуты в цепи переменного тока, составляет примерно 207420 джоулей.

Указание: Для понимания задачи, рекомендуется обратить внимание на использование формул и проведение вычислений шаг за шагом. Также полезно быть ознакомленным с основными понятиями, связанными с переменным током и расчетами электрической мощности.

Задание: Пусть в цепи переменного тока сопротивление равно 30 Ом, а амплитуда напряжения равна 150 В. Какая мощность будет выделяться на сопротивлении? Какую теплоту оно выделит за 2 минуты? (Ответы округлите до двух знаков после запятой).