Question

5. Два резистори опорами 40 Ом і 60 Ом з'єднані паралельно й під'єднаннi до джерела струму, напруга на затискачах якого становить 80 В. Скільки теплоти виділиться в резисторах за 5 хв.?

Answer 1

Для розрахунку теплоти, виділеної в резисторах, можна скористатися формулою:

Q = I^2 * R * t,

де: Q - теплота, виділена в резисторі (у джоулях), I - струм, що протікає через резистор (у амперах), R - опір резистора (у омах), t - час, протягом якого струм протікає через резистор (у секундах).

Спочатку потрібно знайти еквівалентний опір паралельного з'єднання двох резисторів:

1/R_eq = 1/R1 + 1/R2,

де R1 = 40 Ом і R2 = 60 Ом.

1/R_eq = 1/40 + 1/60 = (3 + 2)/120 = 5/120 = 1/24.

Отже, R_eq = 24 Ом.

Знаючи напругу на джерелі струму (U = 80 В) і опір резистора (R_eq = 24 Ом), можна обчислити струм, що протікає через них за допомогою закону Ома:

I = U / R_eq = 80 В / 24 Ом ≈ 3.33 А.

Тепер, коли у нас є значення струму (I) і опору (R_eq), ми можемо обчислити теплоту, використовуючи формулу:

Q = I^2 * R_eq * t,

де t = 5 хв = 5 * 60 сек = 300 сек.

Q = (3.33 А)^2 * 24 Ом * 300 сек ≈ 2391.12 Дж.

Отже, теплота, виділена в резисторах протягом 5 хв, становить близько 2391.12 Дж (джоулів).