Определите величины токов во всех участках цепи (рис.16.14.), если ε1=20 В, ε2=33 В, r1=0,2 Ом, r2=0,5 Ом , R1=0,8 Ом, R2=2,0 Ом. Какое количество теплоты, выделяется в сопротивлениях R1 и R2 за интервал времени Δt=1 с?
Для решения этой задачи нам понадобится использовать законы Кирхгофа и закон Ома.
1. Сначала посчитаем суммарное сопротивление каждого участка цепи.
Сопротивление первого участка цепи R1 + r1 = 0,8 Ом + 0,2 Ом = 1 Ом.
Сопротивление второго участка цепи R2 + r2 = 2 Ом + 0,5 Ом = 2,5 Ом.
2. Затем применим закон Ома для определения величин токов в каждом участке цепи.
Закон Ома: I = U / R, где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.
Для первого участка цепи, где суммарное сопротивление равно 1 Ом, ток будет равен:
I1 = ε1 / (R1 + r1) = 20 В / 1 Ом = 20 А.
Для второго участка цепи, где суммарное сопротивление равно 2,5 Ом, ток будет равен:
I2 = ε2 / (R2 + r2) = 33 В / 2,5 Ом = 13,2 А.
3. Чтобы найти количество теплоты, выделяемое в сопротивлениях R1 и R2 за интервал времени Δt = 1 секунда, нужно воспользоваться формулой:
Q = I^2 * R * Δt, где Q - количество теплоты, I - сила тока, R - сопротивление, Δt - интервал времени.
Для сопротивления R1:
Q1 = I1^2 * R1 * Δt = 20^2 * 0,8 Ом * 1 сек = 320 Дж.
Для сопротивления R2:
Q2 = I2^2 * R2 * Δt = 13,2^2 * 2 Ом * 1 сек = 349,92 Дж.
Таким образом, сила тока в первом участке цепи равна 20 А, во втором - 13,2 А. Количество теплоты, выделяемое в сопротивлении R1, равно 320 Дж, в сопротивлении R2 - 349,92 Дж.
1. Сначала посчитаем суммарное сопротивление каждого участка цепи.
Сопротивление первого участка цепи R1 + r1 = 0,8 Ом + 0,2 Ом = 1 Ом.
Сопротивление второго участка цепи R2 + r2 = 2 Ом + 0,5 Ом = 2,5 Ом.
2. Затем применим закон Ома для определения величин токов в каждом участке цепи.
Закон Ома: I = U / R, где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.
Для первого участка цепи, где суммарное сопротивление равно 1 Ом, ток будет равен:
I1 = ε1 / (R1 + r1) = 20 В / 1 Ом = 20 А.
Для второго участка цепи, где суммарное сопротивление равно 2,5 Ом, ток будет равен:
I2 = ε2 / (R2 + r2) = 33 В / 2,5 Ом = 13,2 А.
3. Чтобы найти количество теплоты, выделяемое в сопротивлениях R1 и R2 за интервал времени Δt = 1 секунда, нужно воспользоваться формулой:
Q = I^2 * R * Δt, где Q - количество теплоты, I - сила тока, R - сопротивление, Δt - интервал времени.
Для сопротивления R1:
Q1 = I1^2 * R1 * Δt = 20^2 * 0,8 Ом * 1 сек = 320 Дж.
Для сопротивления R2:
Q2 = I2^2 * R2 * Δt = 13,2^2 * 2 Ом * 1 сек = 349,92 Дж.
Таким образом, сила тока в первом участке цепи равна 20 А, во втором - 13,2 А. Количество теплоты, выделяемое в сопротивлении R1, равно 320 Дж, в сопротивлении R2 - 349,92 Дж.