Question

2 одинаковые электрические лампы, каждая по 30 Ом, включены в электрическую цепь параллельно с ε= 31 В. Внутреннее сопротивление источника тока 0,5 Ом. Определить силу тока в цепи и количество теплоты, выделяемой в цепи за 5 мин работы ламп

Answer 1

Відповідь:

5мин=300с

R+r=0,5+30*30/(30+30)=15,5 Ом

I=31/15,5=2A

Q=I²*R*t=18600Дж=18,6кДж

Пояснення:

Answer 2

Для решения данной задачи можно использовать закон Ома и закон сохранения энергии.

Сначала определим силу тока в цепи. В параллельном соединении сопротивления заменяются на общее сопротивление, которое вычисляется по формуле:

1/Reff = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...

где Reff - общее сопротивление, R1, R2, R3 и т.д. - сопротивления элементов в цепи.

В данной задаче у нас две одинаковые лампы, поэтому формула принимает вид:

1/Reff = 1/30 + 1/30 = 2/30 = 1/15

Reff = 15 Ом

Теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы найти силу тока в цепи:

I = ε / (Reff + Ri)

где I - сила тока, ε - ЭДС источника тока, Reff - общее сопротивление, Ri - внутреннее сопротивление источника тока.

В данном случае:

I = 31 В / (15 Ом + 0,5 Ом) = 31 В / 15,5 Ом ≈ 2 А

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяемой в цепи за 5 минут работы ламп. Для этого воспользуемся формулой:

Q = I^2 * R * t

где Q - количество теплоты, I - сила тока, R - сопротивление, t - время работы.

Для каждой лампы сопротивление равно 30 Ом, а время работы 5 минут (или 300 секунд).

Так как у нас две лампы, выделяемая теплота будет удвоена:

Q = 2 * (2 А)^2 * 30 Ом * 300 сек = 2 * 4 А^2 * 30 Ом * 300 сек = 72000 Дж (джоулей)

Таким образом, сила тока в цепи составляет 2 А, а количество теплоты, выделяемой в цепи за 5 мин работы ламп, равно 72000 Дж.