2025-05-13 05:01:38
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
2025-05-13 05:01:47
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.
