Резистор 1с электрическим сопротивлением R = 3 Ом и резистор 2 с
электрическим сопротивлением R = 6 Ом включены последовательно в
цепь постоянного тока. Сравнить значения количества теплоты Q1,
выделяющегося на резисторе 1, и количества теплоты Q2., выделяющегося
на резисторе 2, за одинаковое время t?
1. Q2=2×Q1
2. Q1=2×Q2
3. Q2=4×Q1
4. Q1=4×Q2
5. Q1=Q2
Q = I^2 × R × t,
где Q - количество теплоты, выделяющееся на резисторе (в джоулях),
I - сила тока, протекающего через резистор (в амперах),
R - электрическое сопротивление резистора (в омах),
t - время прохождения тока через резистор (в секундах).
В данном случае резисторы подключены последовательно, поэтому сила тока I будет одинаковой для обоих резисторов. Поэтому можем записать следующее равенство:
I1 = I2 = I.
Также, так как время t для обоих резисторов одинаково, можем записать следующее равенство:
t1 = t2 = t.
Теперь можем записать выражения для количества теплоты на резисторе 1 (Q1) и на резисторе 2 (Q2):
Q1 = I1^2 × R1 × t = I^2 × R1 × t,
Q2 = I2^2 × R2 × t = I^2 × R2 × t.
Теперь сравним значения количества теплоты Q1 и Q2:
Q1/Q2 = (I^2 × R1 × t) / (I^2 × R2 × t) = R1 / R2.
В итоге, мы получили, что соотношение количества теплоты на резисторе 1 и на резисторе 2 равно отношению их электрических сопротивлений R1 и R2.
Исходя из этого, можем сделать вывод, что правильный ответ на данный вопрос - 5. Q1=Q2 (количество теплоты на обоих резисторах будет одинаково за одинаковое время, так как их электрические сопротивления равны).