Если два проводника с сопротивлениями 2 Ом и 6 Ом соединены последовательно и на них подается напряжение в
Пояснение:
Закон Джоуля-Ленца утверждает, что при прохождении электрического тока через проводник возникает нагрев, и количество выделяемой теплоты прямо пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника. Формула для вычисления теплоты в данном случае будет выглядеть следующим образом: Q = I^2 * R * t, где Q — теплота, I — сила тока, R — сопротивление проводника, t — время.
В данной задаче, когда два проводника соединены последовательно, сопротивление электрической цепи суммируется. Таким образом, общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений проводников, то есть 2 Ом + 6 Ом = 8 Ом.
Дано, что при подаче напряжения в течение 10 с на проводники, выделяется 125 Дж теплоты. Мы можем использовать данную информацию, чтобы найти силу тока: Q = I^2 * R * t, где Q = 125 Дж, R = 8 Ом и t = 10 с. Подставляя значения в формулу, получаем:
125 = I^2 * 8 * 10
125 = 80 * I^2
I^2 = 125 / 80
I^2 = 1.5625
I ≈ √1.5625
I ≈ 1.25 А
Теперь, когда у нас есть сила тока, мы можем найти теплоту, выделяющуюся при соединении проводников параллельно. Поскольку сопротивления проводников соединены параллельно, общее сопротивление цепи можно найти по формуле: 1/R = 1/R1 + 1/R2, где R1 = 2 Ом и R2 = 6 Ом. Подставляя значения, получаем:
1/R = 1/2 + 1/6
1/R = 3/6 + 1/6
1/R = 4/6
1/R = 2/3
R = 3/2 Ом
R ≈ 1.5 Ом
Теперь мы можем использовать формулу Q = I^2 * R * t и расчитать выделяемую теплоту на этом сопротивлении:
Q = I^2 * R * t
Q = (1.25)^2 * 1.5 * 10
Q ≈ 2.34 * 1.5 * 10
Q ≈ 35.1 Дж
Таким образом, при соединении сопротивлений параллельно и подаче такого же напряжения в течение 10 с, будет выделено около 35 Дж теплоты.
Совет: Чтобы лучше понять задачу, полезно вспомнить основные концепции закона Джоуля-Ленца и уметь применять соответствующие формулы. Также важно учитывать влияние сопротивлений на общее сопротивление цепи при последовательном и параллельном соединении проводников.
Задание для закрепления: В электрической цепи имеются три соединенных последовательно проводника с сопротивлениями 4 Ом, 6 Ом и 8 Ом. На них подается напряжение в течение 5 с. Какую теплоту выделит эта цепь? (Ответ округлить до целого значения).