Question

два проводника опорами 5 ом и 7 ом соединены параллельно и подключены к источнику электрического тока. В первом выделилось в виде тепла 17,6 кДж. Какое количество теплоты выделилось во втором проводнике за то же время? Какой это закон?

Answer 1

Так как величина энергии прямо пропорционально зависит от величины силы тока,а сила тока обратно пропорциональна сопротивлению,учитывая что напряжение и время прохождения тока неизменны,то и количества энергии,выделяемые данными проводниками,обратно пропорциональны их сопротивлениям:

frac{R1}{R2}=frac{Q2}{Q1}

Если принять количество энергии выделяемой вторым проводником,то получим выражение:

frac{5}{7}=frac{x}{17,64}, откуда

х=5*17,64/7=12,6 кДж  

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно использовать закон Ома, который утверждает, что сила тока (I) через проводник пропорциональна напряжению (U) на нем и обратно пропорциональна его сопротивлению (R):

I = U / R

Также можно использовать закон Джоуля-Ленца, который устанавливает связь между выделяющимся теплом (Q) в проводнике, его сопротивлением (R) и силой тока (I):

Q = I^2 * R * t

где: Q - количество выделившейся теплоты (в джоулях), I - сила тока (в амперах), R - сопротивление проводника (в омах), t - время, в течение которого выделилась теплота (в секундах).

Из условия задачи у нас есть два параллельно соединенных проводника с сопротивлениями R1 = 5 ом и R2 = 7 ом. Для первого проводника (с сопротивлением R1) известна выделившаяся теплота Q1 = 17,6 кДж = 17,6 * 1000 Дж = 17600 Дж.

Мы хотим найти количество теплоты, выделившейся во втором проводнике (с сопротивлением R2) за то же время.

Поскольку проводники соединены параллельно, напряжение на них одинаково. Поэтому, сила тока для обоих проводников одинакова:

I = I1 = I2

Также известно, что выделившаяся теплота Q1 для первого проводника связана с его сопротивлением R1 и временем t следующим образом:

Q1 = I1^2 * R1 * t

Теперь, если мы хотим найти выделившуюся теплоту Q2 для второго проводника, который имеет сопротивление R2, можем записать:

Q2 = I2^2 * R2 * t

Поскольку I = I1 = I2, мы можем записать:

Q2 = I^2 * R2 * t

Теперь нам известно, что Q1 = 17600 Дж и R2 = 7 ом. Мы также знаем, что сопротивление параллельного соединения R1 и R2 можно найти по формуле:

1 / R_параллельное = 1 / R1 + 1 / R2

1 / R_параллельное = 1 / 5 + 1 / 7

1 / R_параллельное = (7 + 5) / (5 * 7)

1 / R_параллельное = 12 / 35

R_параллельное = 35 / 12 ом

Теперь, когда у нас есть сопротивление R_параллельное, можем найти силу тока I:

I = U / R_параллельное

Из-за того, что напряжение одинаково для обоих проводников, можно сказать, что:

I = I1 = I2

Теперь мы можем найти Q2:

Q2 = I^2 * R2 * t

Мы знаем, что Q1 = 17600 Дж, поэтому:

Q2 = Q1 = 17600 Дж

Таким образом, количество теплоты, выделившейся во втором проводнике, равно 17600 Дж.