Условие:
Валера по ошибке собрал два кипятильника с сопротивлением 50 Ом в последовательную электрическую цепь с напряжением 110В.
А) Сколько теплоты выделят эти кипятильники вместе за 1 минуту работы.
Б) Если бы кипятильник один был подключен в цепь, сколько бы теплоты он выделил за 1 минуту работы?
Решение:
Для решения задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который гласит, что теплота \( Q \), выделяемая в проводнике, пропорциональна квадрату тока \( I \), сопротивлению \( R \) и време...
1. : Поскольку кипятильники соединены последовательно, общее сопротивление \( R_{total} \) будет равно сумме сопротивлений: \[ R1 + R_2 = 50 \, \Omega + 50 \, \Omega = 100 \, \Omega \] 2. : Используем закон Ома для определения тока \( I \): \[ I = \frac{U}{R_{total}} = \frac{110 \, В}{100 \, \Omega} = 1.1 \, A \] 3. : Теперь можем найти количество теплоты, выделяемой за 1 минуту (60 секунд): \[ Q = I^2 R_{total} t = (1.1 \, A)^2 \cdot 100 \, \Omega \cdot 60 \, s \] \[ Q = 1.21 \cdot 100 \cdot 60 = 7260 \, Дж \] Таким образом, . 1. : Сопротивление одного кипятильника \( R = 50 \, \Omega \). Ток будет: \[ I = \frac{U}{R} = \frac{110 \, В}{50 \, \Omega} = 2.2 \, A \] 2. : Теперь найдем количество теплоты, выделяемой одним кипятильником за 1 минуту: \[ Q = I^2 R t = (2.2 \, A)^2 \cdot 50 \, \Omega \cdot 60 \, s \] \[ Q = 4.84 \cdot 50 \cdot 60 = 14520 \, Дж \] Таким образом, .