Question

Два проводника сопротивлениями 10 и 25 Ом подключены к сети, напряжение которой равно 100 В. Выясните, какую работу выполнит ток в каждом проводнике за 5 мин, если проводники соединить: а) параллельно; б) последовательно.

Answer 1

Надеюсь на лучший ответ

Дано:.

R1=10 Ом.

R2=25 Ом

U=100 B

------------------

Q-?

Решение:

Если проводники включены последовательно:

R=R1+R2=10+25=35 Ом

I=U/R=100/35≈3A

Q1=I²R1t

Q=3²*10*5=450Дж

Q2=I²R2t

Q=3²*25*5=1125Дж

При параллельном включении:

Q1= 100²/10*5=5000Дж

Q2=100²/35*5≈1428,6Дж

Answer 2

Для вычисления работы, которую выполняет ток в каждом проводнике, нам потребуется знать формулу для работы постоянного тока:

$W = I \cdot V \cdot t,$

где: $W$ - работа (в джоулях), $I$ - ток (в амперах), $V$ - напряжение (в вольтах), $t$ - время (в секундах).

Известно, что напряжение $V$ равно 100 В, а время $t$ равно 5 минут, что составляет 300 секунд (5 минут * 60 секунд).

a) Когда проводники подключены параллельно: В этом случае напряжение на обоих проводниках одинаково и равно 100 В. Чтобы вычислить ток в каждом проводнике, воспользуемся законом Ома:

$I = \frac{V}{R},$

где $R$ - сопротивление проводника.

Для первого проводника сопротивление $R_1 = 10$ Ом, а для второго проводника сопротивление $R_2 = 25$ Ом.

Ток в первом проводнике:

$I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{100}{10} = 10$ Ампер.

Ток во втором проводнике:

$I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{100}{25} = 4$ Ампер.

Теперь, чтобы найти работу тока в каждом проводнике, мы можем использовать формулу для работы:

$W_1 = I_1 \cdot V \cdot t = 10 \cdot 100 \cdot 300 = 30000$ Джоулей.

$W_2 = I_2 \cdot V \cdot t = 4 \cdot 100 \cdot 300 = 12000$ Джоулей.

Ответ: а) Ток в первом проводнике равен 10 Ампер, и он выполняет работу в 30000 Джоулей. Ток во втором проводнике равен 4 Ампер, и он выполняет работу в 12000 Джоулей.

б) Когда проводники подключены последовательно: В этом случае ток в обоих проводниках одинаков, а сопротивления складываются.

Суммарное сопротивление в цепи:

$R_{\text{послед}} = R_1 + R_2 = 10 + 25 = 35$ Ом.

Ток в обоих проводниках:

$I_{\text{послед}} = \frac{V}{R_{\text{послед}}} = \frac{100}{35} \approx 2.857$ Ампер.

Теперь мы можем вычислить работу тока в каждом проводнике:

$W_1 = I_{\text{послед}} \cdot V \cdot t = 2.857 \cdot 100 \cdot 300 \approx 85710$ Джоулей.

$W_2 = I_{\text{послед}} \cdot V \cdot t = 2.857 \cdot 100 \cdot 300 \approx 85710$ Джоулей.

Ответ: б) Ток в обоих проводниках равен приблизительно 2.857 Ампер, и каждый проводник выполняет работу в 85710 Джоулей. Обратите внимание, что в данном случае работы тока в обоих проводниках одинаковы, так как ток один и тот же при последовательном соединении.