Вопрос по физике: электрическая цепь состоит из n одинаковых резисторов, которые могут быть включены параллельно или последовательно. В каком случае такая цепь будет потреблять большую мощность от источника постоянного напряжения?

Физика 8 класс Электрические цепи электрическая цепь резисторы параллельное включение последовательное включение мощность источник напряжения физика 8 класс Новый

Для того чтобы понять, в каком случае электрическая цепь будет потреблять большую мощность от источника постоянного напряжения, давайте рассмотрим, как мощность зависит от конфигурации резисторов.

Определение мощности

Мощность (P) в электрической цепи можно выразить через напряжение (U) и сопротивление (R) по формуле:

P = U^2 / R

Это означает, что мощность обратно пропорциональна сопротивлению: чем меньше сопротивление, тем больше мощность.

Резисторы в последовательном соединении

• Когда резисторы соединены последовательно, общее сопротивление (R_total) рассчитывается как сумма сопротивлений каждого резистора:
• R_total = R1 + R2 + ... + Rn = n * R (где R - сопротивление одного резистора).
• Таким образом, общее сопротивление увеличивается с увеличением количества резисторов.

Резисторы в параллельном соединении

• Когда резисторы соединены параллельно, общее сопротивление рассчитывается по формуле:
• 1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn.
• Для n одинаковых резисторов это упрощается до: R_total = R / n.
• Таким образом, общее сопротивление уменьшается с увеличением количества резисторов.

Сравнение

Теперь сравним общее сопротивление в обоих случаях:

• При последовательном соединении: R_total = n * R.
• При параллельном соединении: R_total = R / n.

Как видно, при параллельном соединении общее сопротивление меньше, чем при последовательном. Это значит, что при параллельном соединении цепь будет потреблять большую мощность от источника постоянного напряжения.

Вывод

Таким образом, электрическая цепь, состоящая из n одинаковых резисторов, будет потреблять большую мощность от источника постоянного напряжения, если резисторы соединены параллельно.