Вопрос задан 12.04.2025 в 19:46. Предмет Физика. Спрашивает Толкачёв Андрей.

Два проводника сопротивлением10 и 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В. Какое количество теплота вы делится за 1 с в каждом проводнике, если их соединить : а) последовательно, б) параллельно?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ямщикова Лиза.

Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяемое на каждом проводнике, используем формулу Джоуля–Ленца:

Q=I2Rt,Q = I^2 \cdot R \cdot t,

где:

  • QQ — количество выделяемой теплоты (Дж),
  • II — ток через проводник (А),
  • RR — сопротивление проводника (Ом),
  • tt — время (с).

Дано:

  • R1=10Ом,R2=23ОмR_1 = 10 \, \text{Ом}, \, R_2 = 23 \, \text{Ом},
  • U=100ВU = 100 \, \text{В},
  • t=1сt = 1 \, \text{с}.

Рассмотрим два случая.


а) Последовательное соединение

При последовательном соединении ток через оба проводника одинаков, а общее сопротивление равно сумме сопротивлений:

Rобщ=R1+R2=10+23=33Ом.R_{\text{общ}} = R_1 + R_2 = 10 + 23 = 33 \, \text{Ом}.

Ток через цепь можно найти по закону Ома:

I=URобщ=100333.03А.I = \frac{U}{R_{\text{общ}}} = \frac{100}{33} \approx 3.03 \, \text{А}.

Количество теплоты для каждого проводника рассчитываем отдельно:

  1. Для первого проводника (R1=10ОмR_1 = 10 \, \text{Ом}):
Q1=I2R1t=(3.03)210191.8Дж.Q_1 = I^2 \cdot R_1 \cdot t = (3.03)^2 \cdot 10 \cdot 1 \approx 91.8 \, \text{Дж}.
  1. Для второго проводника (R2=23ОмR_2 = 23 \, \text{Ом}):
Q2=I2R2t=(3.03)2231211.1Дж.Q_2 = I^2 \cdot R_2 \cdot t = (3.03)^2 \cdot 23 \cdot 1 \approx 211.1 \, \text{Дж}.

б) Параллельное соединение

При параллельном соединении напряжение на каждом проводнике одинаково (U=100ВU = 100 \, \text{В}), а токи через проводники разные.

Сначала найдем ток через каждый проводник отдельно:

  1. Для первого проводника (R1=10ОмR_1 = 10 \, \text{Ом}):
I1=UR1=10010=10А.I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{100}{10} = 10 \, \text{А}.
  1. Для второго проводника (R2=23ОмR_2 = 23 \, \text{Ом}):
I2=UR2=100234.35А.I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{100}{23} \approx 4.35 \, \text{А}.

Теперь рассчитаем выделяемую теплоту:

  1. Для первого проводника (R1=10ОмR_1 = 10 \, \text{Ом}):
Q1=I12R1t=102101=1000Дж.Q_1 = I_1^2 \cdot R_1 \cdot t = 10^2 \cdot 10 \cdot 1 = 1000 \, \text{Дж}.
  1. Для второго проводника (R2=23ОмR_2 = 23 \, \text{Ом}):
Q2=I22R2t=(4.35)2231435.2Дж.Q_2 = I_2^2 \cdot R_2 \cdot t = (4.35)^2 \cdot 23 \cdot 1 \approx 435.2 \, \text{Дж}.

Результаты:

  1. Последовательное соединение:

    • Q191.8Дж,Q2211.1Дж.Q_1 \approx 91.8 \, \text{Дж}, \, Q_2 \approx 211.1 \, \text{Дж}.
  2. Параллельное соединение:

    • Q1=1000Дж,Q2435.2Дж.Q_1 = 1000 \, \text{Дж}, \, Q_2 \approx 435.2 \, \text{Дж}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос