Два резистори опорами 10 Ом і 20 Ом з'єднані послідовно та під’єднані до джерела струму, напруга на затискачах якого становить 40 В. Скільки теплоти виділиться в обох резисторах за 10 хв?

Відповідь: Знайдемо загальний опір кола, в якому знаходяться резистори, за допомогою формули для з'єднання резисторів послідовно:

R = R₁ + R₂ = 10 Ом + 20 Ом = 30 Ом

Знайдемо потужність, яку виділяє джерело струму в колі:

P = V * I

де V - напруга джерела, I - струм в колі.

Спочатку знайдемо струм, що протікає в колі. Оскільки резистори з'єднані послідовно, то струм у них однаковий:

I = V / R = 40 В / 30 Ом = 4/3 А

Тепер можна знайти потужність, яка виділяється в колі:

P = V * I = 40 В * 4/3 А = 160/3 Вт

Ця потужність розподіляється між двома резисторами, тому щоб знайти теплову енергію, яку виділиться в кожному з них, потрібно застосувати формулу:

Q = P * t

де Q - теплова енергія, виділена в резисторі за час t, t - час в секундах.

За умовою, час t = 10 хв * 60 с/хв = 600 с.

Отже, теплова енергія, виділена в першому резисторі:

Q₁ = P * t = (160/3 Вт) * 600 с = 32000 Дж

Теплова енергія, виділена в другому резисторі, також дорівнює 32000 Дж.

Отже, у обох резисторах виділиться 32000 Дж теплової енергії за 10 хв.

Пояснення: