Два резистора с сопротивлениями 20 Ом и 40 Ом соединены последовательно и подключены к источнику тока с напряжением 120 В. Как можно рассчитать мощность, которая выделяется в каждом из этих резисторов?

Физика 11 класс Электрические цепи резисторы сопротивления соединение последовательно источник тока напряжение мощность расчет физика 11 класс Новый

Чтобы рассчитать мощность, выделяющуюся в каждом из резисторов, сначала нужно найти общий ток в цепи, а затем использовать закон Ома и формулу для мощности. Давайте разберем процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Найдите общее сопротивление цепи.

Когда резисторы соединены последовательно, общее сопротивление (R_total) рассчитывается как сумма сопротивлений:

• R_total = R1 + R2
• где R1 = 20 Ом и R2 = 40 Ом.

Таким образом:

• R_total = 20 Ом + 40 Ом = 60 Ом.

Шаг 2: Найдите общий ток в цепи.

Теперь, зная общее сопротивление, можем рассчитать общий ток (I) с помощью закона Ома:

• I = U / R_total
• где U = 120 В (напряжение источника).

Подставляя значения:

• I = 120 В / 60 Ом = 2 А.

Шаг 3: Найдите напряжение на каждом резисторе.

Теперь, зная ток, можно найти напряжение на каждом резисторе:

• U1 = I * R1
• U2 = I * R2

Подставим значения:

• U1 = 2 А * 20 Ом = 40 В
• U2 = 2 А * 40 Ом = 80 В

Шаг 4: Рассчитайте мощность, выделяющуюся в каждом резисторе.

Мощность (P) на резисторе можно рассчитать по формуле:

• P = I^2 * R

Теперь рассчитаем мощность для каждого резистора:

• P1 = I^2 * R1 = (2 А)^2 * 20 Ом = 4 * 20 = 80 Вт
• P2 = I^2 * R2 = (2 А)^2 * 40 Ом = 4 * 40 = 160 Вт

Итак, итоговые результаты:

• Мощность, выделяющаяся в первом резисторе (20 Ом), составляет 80 Вт.
• Мощность, выделяющаяся во втором резисторе (40 Ом), составляет 160 Вт.