Два резистори опорами 5 Ом і 10 Ом з'єднані паралельно та під'єднані до джерела струму, напруга на затискачах якого становить 20 В. Скільки теплоти виділиться в обох резисторах за 1 ХВ?
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Спочатку необхідно обчислити загальний опір паралельно з'єднаних резисторів. Для цього використаємо формулу для опору паралельно з'єднаних резисторів:
1/Рп = 1/Р1 + 1/Р2
де Рп - опір паралельно з'єднаних резисторів, Р1 та Р2 - опори першого і другого резисторів, відповідно.
Підставляємо значення:
1/Рп = 1/5 Ом + 1/10 Ом
1/Рп = 0.3 Ом
Рп = 3.33 Ом
Тепер можемо використовувати закон Джоуля-Ленца, який говорить, що теплова енергія, яка виділяється в провіднику, пропорційна опору провідника, силі струму, що проходить через нього, та квадрату напруги на ньому. Формула для розрахунку теплоти Q, що виділяється в провіднику за час t, має вигляд:
Q = I^2Rt
де I - сила струму, R - опір провідника, t - час.
Спочатку необхідно знайти силу струму, що проходить через паралельно з'єднані резистори. Для цього використаємо закон Ома:
U = IR
де U - напруга на затискачах, R - опір паралельно з'єднаних резисторів, I - сила струму.
Підставляємо значення:
20 В = I * 3.33 Ом
I ≈ 6 А
Тепер можемо розрахувати теплову енергію, яку виділять резистори за 1 годину (3600 секунд):
Q = I^2Rt
Q1 = (6 А)^2 * 5 Ом * 3600 с = 64800 Дж
Q2 = (6 А)^2 * 10 Ом * 3600 с = 129600 Дж
Отже, перший резистор виділить близько 64800 Дж теплової енергії, а другий - 129600 Дж.