Розрахунок кількості теплоти на резисторах - фізика будинку

Завдання по темі «Закони постійного струму». Завдання може бути цікава учням 10-х класів та випускникам для підготовки до ЄДІ. До речі, подібного роду завдання було на ЄДІ в частині 1 з дещо іншим питанням (необхідно було визначити ставлення кількостей теплоти, що виділяються на резисторах).

На якому з резисторів виділиться найбільше (найменше) кількість теплоти? R1 = R4 = 4 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 2Ом. Дати рішення.

Щоб відповісти на питання завдання, необхідно порівняти кількість теплоти, що виділяється на кожному їх резисторів. Для цього скористаємося формулою закону Джоуля - Ленца. Тобто основним завданням буде визначення сили струму (або порівняння), що протікає через кожен резистор.

Відповідно до законів послідовного з'єднання, сила струму, що протікає через резистори R1 і R2. і R3 і R4. однакова. Щоб визначити силу струму у верхній і в нижній гілках, скористаємося законом паралельного з'єднання, згідно з яким, напруга на цих гілках однакове. Розписуючи напруга на нижній і верхній галузях за законом Ома для ділянки кола, маємо: Підставляючи чисельні значення опорів резисторів, отримуємо: Тобто отримуємо співвідношення між струмами, що протікають у верхній і в нижній гілки: Визначивши силу струму через кожен з цих резисторів, визначаємо кількість теплоти, що виділяється на кожному з резисторів. Порівнюючи числові коефіцієнти, приходимо до висновку, що максимальна кількість теплоти виділиться на четвертому резистори, а мінімальна кількість теплоти - на другому.

Поділитися з друзями