Контрольные задания > Два проводника, сопротивлением по 5 Ом каждый, соединили сначала последовательно, а потом параллельно. В обоих случаях их подключали к источнику тока напряжением 4,5 В. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?
Вопрос:
Два проводника, сопротивлением по 5 Ом каждый, соединили сначала последовательно, а потом параллельно. В обоих случаях их подключали к источнику тока напряжением 4,5 В. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?
Разберем эту задачу по шагам.
1. Последовательное соединение:
* Общее сопротивление при последовательном соединении: (R_{последов.} = R_1 + R_2).
* (R_{последов.} = 5 , ext{Ом} + 5 , ext{Ом} = 10 , ext{Ом}).
* Мощность при последовательном соединении: (P_{последов.} = rac{U^2}{R_{последов.}}).
* (P_{последов.} = rac{(4.5 , ext{В})^2}{10 , ext{Ом}} = rac{20.25}{10} = 2.025 , ext{Вт}).
2. Параллельное соединение:
* Общее сопротивление при параллельном соединении: (rac{1}{R_{паралл.}} = rac{1}{R_1} + rac{1}{R_2}).
* (rac{1}{R_{паралл.}} = rac{1}{5 , ext{Ом}} + rac{1}{5 , ext{Ом}} = rac{2}{5}).
* (R_{паралл.} = rac{5}{2} = 2.5 , ext{Ом}).
* Мощность при параллельном соединении: (P_{паралл.} = rac{U^2}{R_{паралл.}}).
* (P_{паралл.} = rac{(4.5 , ext{В})^2}{2.5 , ext{Ом}} = rac{20.25}{2.5} = 8.1 , ext{Вт}).
3. Сравнение работы тока:
* Работа тока (A = Pt). Так как время (t) одинаковое в обоих случаях, работа будет больше там, где больше мощность.
* (P_{паралл.} > P_{последов.}), следовательно, работа тока будет больше при параллельном соединении.
4. Во сколько раз больше:
* Отношение мощностей: (rac{P_{паралл.}}{P_{последов.}} = rac{8.1 , ext{Вт}}{2.025 , ext{Вт}} = 4).
Ответ: Работа тока больше в случае параллельного соединения в 4 раза.