Три резистора с сопротивлениями R1=10 Ом, R2=6 Ом и R3=3 Ом соединены в цепь так, как показано на рисунке. На каком из резисторов выделится наибольшее количество теплоты?

Физика 9 класс Электрический ток и сопротивление резисторы сопротивления теплота электрическая цепь закон Джоуля-Ленца Новый

Для определения резистора, на котором выделится наибольшее количество теплоты, необходимо рассмотреть закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество теплоты Q, выделяющееся в резисторе, пропорционально квадрату тока I, проходящего через него, и сопротивлению R:

Q = I^2 * R * t

Где:

• Q — количество теплоты, выделяющееся в резисторе;
• I — ток, проходящий через резистор;
• R — сопротивление резистора;
• t — время, в течение которого проходит ток.

Для начала, необходимо определить, как соединены резисторы. Если резисторы соединены последовательно, то через каждый резистор будет проходить одинаковый ток. В этом случае, резистор с наибольшим сопротивлением будет выделять больше всего теплоты, так как Q пропорционально R.

Если резисторы соединены параллельно, то на каждом резисторе будет разный ток, и необходимо будет рассчитать токи через каждый резистор, используя закон Ома:

I = U / R

Где U — напряжение на резисторе. В параллельной цепи напряжение на каждом резисторе одинаково.

Теперь рассмотрим оба случая:

1. Последовательное соединение:
   • Ток I одинаковый через все резисторы.
   • Сопротивления: R1 = 10 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 3 Ом.
   • Наибольшее сопротивление у R1, следовательно, на нем выделится наибольшее количество теплоты.
2. Параллельное соединение:
   • Напряжение U одинаково на всех резисторах.
   • Ток через каждый резистор будет различным:
   • I1 = U / R1, I2 = U / R2, I3 = U / R3.
   • Сравнивая Q для каждого резистора, получаем:
   • Q1 = (U / R1)^2 * R1 = U^2 / R1, Q2 = (U / R2)^2 * R2 = U^2 / R2, Q3 = (U / R3)^2 * R3 = U^2 / R3.
   • Таким образом, Q будет больше для резистора с меньшим сопротивлением.
   • Наименьшее сопротивление у R3, следовательно, на нем выделится наибольшее количество теплоты.

Таким образом, для окончательного ответа необходимо знать, как именно соединены резисторы. Если они соединены последовательно, то наибольшее количество теплоты выделится на резисторе R1. Если параллельно, то на резисторе R3.