Два резистора сопротивлением 5 и 10 Ом включены в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделится в каждом резисторе за 5 минут если напряжение на втором резисторе 20 Вольт.

Question

Вопрос:

Ответ ассистента

Accepted Answer

Привет! Давай решим эту задачу по физике вместе.

1. Анализ задачи и план решения

У нас есть два резистора, соединенных последовательно.
Известны сопротивления резисторов (R1 = 5 Ом, R2 = 10 Ом) и напряжение на втором резисторе (U2 = 20 В).
Нужно найти количество теплоты (Q), выделившееся на каждом резисторе за время t = 5 минут.

План решения:

Найдем ток, текущий через второй резистор (и, следовательно, через всю цепь).
Зная ток и сопротивление первого резистора, найдем напряжение на нем.
Вычислим количество теплоты, выделившееся на каждом резисторе, используя закон Джоуля-Ленца.

2. Решение

Шаг 1: Найдем ток в цепи (I)

По закону Ома для участка цепи: I = U / R

Для второго резистора: I = U2 / R2 = 20 В / 10 Ом = 2 А

Так как резисторы соединены последовательно, ток через них одинаков. Значит, I = 2 А.
Шаг 2: Найдем напряжение на первом резисторе (U1)

По закону Ома: U1 = I * R1 = 2 A * 5 Ом = 10 В
Шаг 3: Найдем количество теплоты, выделившееся на каждом резисторе (Q)

По закону Джоуля-Ленца: Q = I^2 * R * t

Не забудем перевести время в секунды: t = 5 минут = 5 * 60 = 300 секунд

Для первого резистора: Q1 = (2 A)^2 * 5 Ом * 300 с = 4 * 5 * 300 = 6000 Дж = 6 кДж

Для второго резистора: Q2 = (2 A)^2 * 10 Ом * 300 с = 4 * 10 * 300 = 12000 Дж = 12 кДж

3. Ответ

Ответ: На первом резисторе выделится 6 кДж теплоты, а на втором – 12 кДж.

Надеюсь, теперь все понятно!