Question

Два резистора с сопротивлениями R 1 =25 Ом и R 2 =50 Ом соединены последовательно. Вольтметр показывает напряжение на первом резисторе 50 В. Какое количество теплоты выделится в резисторе сопротивлением 50 Ом за 5 мин?

Answer 1

Дано:

R₁ = 25 Ом

R₂ = 50 Ом

U₁ = 50 В

t = 5 мин = 300 с

Q₂ -- ?

Решение:

По закону Джоуля-Ленца

Q₂ = U₂·I₂·t

Т.к. резисторы соединены последовательно, то

I₁ = I₂ = I

По закону Ома:

I = I₁ = U₁/R₁

U₂ = I₂·R₂ = I·R₂

U₂ = (U₁/R₁)·R₂

Q₂ = (U₁/R₁)·R₂·(U₁/R₁)·t = (U₁/R₁)²·R₂·t

Q₂ = (50В/25Ом)²·50Ом·300с = 2²·50·300 Дж = 200·300 Дж =

= 60000 Дж = 60 кДж.

Ответ. 60 кДж.

Answer 2

Дано:

R1=25 Ом

R2=50 Ом

V1=50В

t=5 мин=300 с.

Q2=?

A=Q

A=UIt

Чтобы узнать силу тока на 1-ом резисторе нужно:

I1=U1/R1

I1=50/25=2 А

При последовательном соединении I=постоянная. Значит и на втором резисторе I=2 А.

Теперь мы можем узнать напряжение на втором резисторе.

U2=I2*R2

U2=2*50=100 В

Теперь мы можем узнать Q(теплоту) на втором резисторе:

Q=UIt

Q=100*2*300=60000 Дж (60 кДж)

Ответ: Q=60000 Дж.

Answer 3

Для вычисления количества выделяемой теплоты в резисторе можно воспользоваться законом Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность выделяемой теплоты в проводнике пропорциональна сопротивлению проводника, квадрату тока и времени:

Q = I^2 * R * t,

где: Q - количество выделяемой теплоты (в джоулях), I - ток (в амперах), R - сопротивление (в омах), t - время (в секундах).

В данном случае резисторы соединены последовательно, поэтому ток в каждом резисторе будет одинаковым. Также известно, что напряжение на первом резисторе составляет 50 В.

Сначала найдем ток, протекающий через цепь. Для этого воспользуемся законом Ома:

U = I * R,

где: U - напряжение (в вольтах), I - ток (в амперах), R - сопротивление (в омах).

Для первого резистора (R1 = 25 Ом): 50 В = I * 25 Ом, I = 50 В / 25 Ом, I = 2 А.

Теперь у нас есть значение тока. Подставим его в формулу для вычисления теплоты:

Q = I^2 * R * t, Q = (2 А)^2 * 50 Ом * (5 мин * 60 с/мин), Q = 4 А^2 * 50 Ом * 300 с, Q = 6000 Дж.

Таким образом, количество выделяемой теплоты в резисторе с сопротивлением 50 Ом за 5 минут составляет 6000 джоулей.