Изучая закономерности соединения резисторов, ученик собрал электрическую цепь (рис.) и измерил силу тока в ней. Какое количество теплоты выделится на резисторах при протекании тока в течение 1 мин?

Привет! Давай разберемся с этой задачей по физике.

Что нам дано:

• Сила тока в цепи: I = 2 А
• Сопротивление первого резистора: R1 = 2 Ом
• Сопротивление второго резистора: R2 = 4 Ом
• Время протекания тока: t = 1 мин

Что нужно найти:

• Количество теплоты, выделившееся на резисторах (Q).

Формула, которая нам поможет:

Количество теплоты, выделяющееся на участке цепи, можно найти по формуле Джоуля-Ленца:

• \[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Где:

• \[ Q \] - количество теплоты (в Джоулях, Дж)
• \[ I \] - сила тока (в Амперах, А)
• \[ R \] - сопротивление (в Омах, Ом)
• \[ t \] - время (в секундах, с)

Важно! Нам нужно найти общее количество теплоты, выделившееся на обоих резисторах. Так как они соединены последовательно, общий ток через них одинаковый (I = 2 А). Общее сопротивление цепи будет суммой сопротивлений:

• \[ R_{общ} = R_1 + R_2 \]
• \[ R_{общ} = 2 \text{ Ом} + 4 \text{ Ом} = 6 \text{ Ом} \]

Также, не забываем перевести время из минут в секунды:

• \[ t = 1 \text{ мин} = 1 \cdot 60 \text{ с} = 60 \text{ с} \]

Теперь подставляем значения в формулу:

• \[ Q = (2 \text{ А})^2 \cdot (6 \text{ Ом}) \cdot (60 \text{ с}) \]
• \[ Q = 4 \text{ А}^2 \cdot 6 \text{ Ом} \cdot 60 \text{ с} \]
• \[ Q = 24 \text{ Дж/Ом} \cdot 60 \text{ с} \]
• \[ Q = 1440 \text{ Дж} \]

Ответ:

• \[ 1440 \text{ Дж} \]

Ответ: 1440 Дж