Какое количество теплоты выделяется в резисторе за 1 секунду, если к источнику постоянного тока с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключен резистор, и ток в цепи составляет 2 А? Сопротивление соединительных проводов можно считать пренебрежимо малым.

Физика 11 класс Тепловые явления в электрических цепях Количество теплоты резистор Постоянный ток ЭДС 9 В внутреннее сопротивление ток в цепи физика 11 класс Новый

Для того чтобы найти количество теплоты, выделяющееся в резисторе за 1 секунду, нужно использовать закон Джоуля-Ленца. Этот закон гласит, что количество теплоты Q, выделяющееся в проводнике, пропорционально квадрату тока I, сопротивлению R и времени t:

Формула:

Q = I^2 * R * t

Где:

• Q - количество теплоты (в джоулях),
• I - ток (в амперах),
• R - сопротивление (в омах),
• t - время (в секундах).

Теперь давайте определим сопротивление резистора. Мы знаем, что в цепи есть источник ЭДС и внутреннее сопротивление источника. ЭДС источника составляет 9 В, а внутреннее сопротивление - 0,5 Ом. Ток в цепи равен 2 А.

Сначала найдем общее сопротивление цепи:

Общее сопротивление R_total:

R_total = R_resistor + R_internal

Мы можем выразить сопротивление резистора через общее сопротивление и внутреннее сопротивление:

R_resistor = R_total - R_internal

По закону Ома, ЭДС (E) равна произведению тока (I) на общее сопротивление (R_total):

E = I * R_total

Подставим известные значения:

9 В = 2 А * R_total

Теперь найдем общее сопротивление:

R_total = 9 В / 2 А = 4,5 Ом

Теперь подставим это значение в уравнение для сопротивления резистора:

R_resistor = 4,5 Ом - 0,5 Ом = 4 Ом

Теперь, когда мы знаем сопротивление резистора, можем найти количество теплоты, выделяющееся в нем за 1 секунду. Подставим все известные значения в формулу:

Q = I^2 * R_resistor * t

Q = (2 А)^2 * 4 Ом * 1 с

Теперь вычислим:

1. 2^2 = 4
2. 4 * 4 = 16
3. 16 * 1 = 16

Таким образом, количество теплоты, выделяющееся в резисторе за 1 секунду, составляет 16 Дж.