Какое время потребуется для выделения 2640 Дж теплоты в электрической цепи, где находятся два резистора с сопротивлением 10 Ом и 12 Ом, соединенных последовательно, при напряжении 44 В?

Физика Колледж Электрический ток и Joule's Law время теплота электрическая цепь резисторы сопротивление напряжение Joule физика 12 класс Новый

Чтобы найти время, необходимое для выделения 2640 Дж теплоты в электрической цепи с двумя резисторами, нам нужно использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество теплоты Q, выделяемое 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 - общее сопротивление (в Омах),
• t - время (в секундах).

Теперь давайте найдем общее сопротивление цепи. Резисторы соединены последовательно, поэтому общее сопротивление R можно найти по формуле:

Формула для последовательного соединения:

R = R1 + R2

Где:

• R1 = 10 Ом,
• R2 = 12 Ом.

Подставим значения:

R = 10 + 12 = 22 Ом

Теперь мы можем найти ток I в цепи, используя закон Ома:

Формула закона Ома:

I = U / R

Где U - напряжение в цепи (в Вольтах). Подставим известные значения:

I = 44 В / 22 Ом = 2 А

Теперь у нас есть ток, и мы можем подставить все известные значения в формулу для тепла:

2640 Дж = (2 А)^2 * 22 Ом * t

Упростим уравнение:

2640 = 4 * 22 * t

2640 = 88 * t

Теперь найдем t:

t = 2640 / 88

t = 30 сек

Ответ: Время, необходимое для выделения 2640 Дж теплоты, составляет 30 секунд.