Вариант 2, Часть 2. На графике показана зависимость I(U) для двух резисторов. 1) Рассчитайте сопротивление каждого резистора 2) Найдите общее сопротивление, если резисторы соединены параллельно. 3) Начертите схему включения измерительных приборов, если нужно измерить силу тока и напряжение на резисторе В при их последовательном соединении 4) Найдите количество теплоты, которое выделится в проводнике В за 1 мин при силе тока 2А.

Анализ графика зависимости силы тока от напряжения (I-U):

График представляет собой прямые линии, проходящие через начало координат, что соответствует закону Ома для участка цепи: $$I = \frac{U}{R}$$, или $$R = \frac{U}{I}$$. Сопротивление резистора обратно пропорционально наклону графика.

Резистор А: Возьмем точку (U=10 В, I=5 А).
Резистор В: Возьмем точку (U=10 В, I=2.5 А).

1. Рассчитайте сопротивление каждого резистора

   Сопротивление резистора А ($$R_A$$):

   \[ R_A = \frac{U}{I} = \frac{10 \text{ В}}{5 \text{ А}} = 2 \text{ Ом} \]

   Сопротивление резистора В ($$R_B$$):

   \[ R_B = \frac{U}{I} = \frac{10 \text{ В}}{2.5 \text{ А}} = 4 \text{ Ом} \]

2. Найдите общее сопротивление, если резисторы соединены параллельно.

   При параллельном соединении:

   \[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_A} + \frac{1}{R_B} \]

   \[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{2 \text{ Ом}} + \frac{1}{4 \text{ Ом}} = \frac{2+1}{4 \text{ Ом}} = \frac{3}{4 \text{ Ом}} \]

   \[ R_{общ} = \frac{4}{3} \text{ Ом} ≈ 1.33 \text{ Ом} \]

3. Начертите схему включения измерительных приборов, если нужно измерить силу тока и напряжение на резисторе В при их последовательном соединении

   При последовательном соединении резисторов А и В:

   Схема:

   1. Источник питания (батарея)
   2. Амперметр (для измерения общего тока в цепи, подключается последовательно)
   3. Резистор А
   4. Резистор В
   5. Вольтметр (для измерения напряжения на резисторе В, подключается параллельно к резистору В)

   Описание включения:

   • Амперметр включается последовательно с резисторами, чтобы измерить общий ток в цепи.
   • Вольтметр включается параллельно к резистору B, чтобы измерить напряжение именно на нем.

   Визуальное представление схемы:

   [Источник] --- [Амперметр] --- [Резистор А] --- [Резистор В] --- [Источник]

   | |

   + --- [Вольтметр] --- +

4. Найдите количество теплоты, которое выделится в проводнике В за 1 мин при силе тока 2А.

   Количество теплоты, выделившееся на резисторе, можно найти по формуле Джоуля-Ленца:

   \[ Q = I^2 \times R \times t \]

   где:

   • Q — количество теплоты;
   • I — сила тока (2 А);
   • R — сопротивление резистора В (4 Ом);
   • t — время (1 мин = 60 с).

   Подставляем значения:

   \[ Q = (2 \text{ А})^2 \times 4 \text{ Ом} \times 60 \text{ с} \]

   \[ Q = 4 \text{ А}^2 \times 4 \text{ Ом} \times 60 \text{ с} \]

   \[ Q = 16 \text{ Вт} \times 60 \text{ с} = 960 \text{ Дж} \]

   Ответ: 960 Дж.