Краткое пояснение:
Метод: Для решения задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который связывает количество выделяемого тепла с силой тока, сопротивлением и временем.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определим напряжение в цепи. Так как ток через резистор с меньшим сопротивлением (5 Ом) равен 3 А, найдем напряжение по формуле: \( U = I \cdot R \).
\( U = 3 \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом} = 15 \text{ В} \). - Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты, выделившееся на втором резисторе (9 Ом) за 5 минут. Сначала переведем время в секунды: \( t = 5 \text{ мин} \cdot 60 \text{ с/мин} = 300 \text{ с} \).
Теперь применим закон Джоуля-Ленца: \( Q = \frac{U^2}{R} \cdot t \) или \( Q = I^2 \cdot R \cdot t \). Поскольку напряжение одинаково для обоих резисторов (они соединены параллельно), будем использовать первую формулу. - Шаг 3: Вычисляем количество теплоты:
\( Q = \frac{(15 \text{ В})^2}{9 \text{ Ом}} \cdot 300 \text{ с} \)
\( Q = \frac{225 \text{ В}^2}{9 \text{ Ом}} \cdot 300 \text{ с} \)
\( Q = 25 \text{ Дж/Ом} \cdot 300 \text{ с} \)
\( Q = 7500 \text{ Дж} \).
Ответ: 7500 Дж