Краткое пояснение:
Метод: Для расчета работы тока в резисторе используем формулу \( A = I^{2}Rt \) или \( A = rac{U^{2}}{R}t \). Поскольку напряжение на резисторе R1 неизвестно, но известно напряжение источника (20 В), которое приложено к параллельному соединению резисторов R1 и R3, а также сопротивление R3, мы можем найти ток через R3, а затем общее сопротивление участка цепи, чтобы определить общее напряжение. Но в данной схеме источник напряжения 20В подключен параллельно к R3. Значит, напряжение на R1 равно 20В.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем напряжение на резисторе R1. Из схемы видно, что источник напряжения 20 В подключен параллельно к резистору R3. Поскольку R1 и R3 соединены параллельно, напряжение на R1 равно напряжению источника.
\( U_{1} = 20 \text{ В} \) - Шаг 2: Определяем сопротивление резистора R1.
\( R_{1} = 10 \text{ Ом} \) - Шаг 3: Определяем время в секундах.
\( t = 5 \text{ мин} = 5 60 = 300 \text{ с} \) - Шаг 4: Рассчитываем работу, совершаемую током в резисторе R1, по формуле \( A = rac{U^{2}}{R}t \).
\( A_{1} = rac{(20 \text{ В})^{2}}{10 \text{ Ом}} 300 \text{ с} = rac{400}{10} 300 = 40 300 = 12000 \text{ Дж} \)
Ответ: 12000 Дж