Какой из резисторов потребляет больше энергии, если их сопротивление R2=R3=2R1, а R4=4R1?

Физика 8 класс Электрические цепи резисторы сопротивление Энергия физика 8 класс закон Ома электрические цепи анализ резисторов Новый

Для того чтобы определить, какой из резисторов потребляет больше энергии, нам нужно использовать закон Ома и формулу для расчета мощности, которую потребляет резистор.

Шаг 1: Определение формулы мощности

Потребляемая мощность (P) резистора может быть рассчитана по формуле:

• P = I^2 * R
• P = U^2 / R

где I - ток через резистор, U - напряжение на резисторе, R - его сопротивление.

Шаг 2: Определение сопротивлений резисторов

У нас есть четыре резистора с такими значениями сопротивления:

• R1 = R1
• R2 = 2R1
• R3 = 2R1
• R4 = 4R1

Шаг 3: Сравнение потребляемой мощности

Для того чтобы сравнить, какой резистор потребляет больше энергии, давайте предположим, что на каждый резистор подается одинаковое напряжение (U). Тогда мы можем использовать вторую формулу для расчета мощности:

• Для R1: P1 = U^2 / R1
• Для R2: P2 = U^2 / (2R1)
• Для R3: P3 = U^2 / (2R1)
• Для R4: P4 = U^2 / (4R1)

Шаг 4: Подсчет мощностей

Теперь мы можем выразить мощности в терминах R1:

• P1 = U^2 / R1
• P2 = U^2 / (2R1) = (1/2) * (U^2 / R1)
• P3 = U^2 / (2R1) = (1/2) * (U^2 / R1)
• P4 = U^2 / (4R1) = (1/4) * (U^2 / R1)

Шаг 5: Сравнение мощностей

Теперь мы можем сравнить полученные значения:

• P1 > P2
• P1 > P3
• P2 = P3
• P1 > P4

Таким образом, видно, что резистор R1 потребляет больше энергии, чем R2, R3 и R4. Резисторы R2 и R3 потребляют одинаковую мощность, которая меньше, чем у R1, а R4 потребляет меньше всех.

Итог: Резистор R1 потребляет больше энергии, чем R2, R3 и R4.