Номер 206, страница 103, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 6. Электромагнитные явления - номер 206, страница 103.

Условие.

206. Какое количество теплоты выделится в каждом из двух последовательно соединённых резисторов сопротивлениями 40 Ом и 60 Ом за минуту, если напряжение на участке цепи 60 В?

Решение.

Дано:

$R_1 = 40$ Ом

$R_2 = 60$ Ом

$t = 1$ мин

$U = 60$ В

Соединение последовательное

$t = 1 \cdot 60 = 60$ с

Найти:

$Q_1$ - ?

$Q_2$ - ?

Решение:

Для нахождения количества теплоты, выделившегося в каждом резисторе, воспользуемся законом Джоуля-Ленца:

$Q = I^2 R t$

где $\text{I}$ – сила тока, $\text{R}$ – сопротивление, $\text{t}$ – время.

Поскольку резисторы соединены последовательно, сила тока $\text{I}$ в них одинакова, а общее сопротивление цепи $R_{общ}$ равно сумме сопротивлений:

$R_{общ} = R_1 + R_2 = 40 \text{ Ом} + 60 \text{ Ом} = 100 \text{ Ом}$

Используя закон Ома для всего участка цепи, найдем силу тока:

$I = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{60 \text{ В}}{100 \text{ Ом}} = 0.6 \text{ А}$

Теперь можем рассчитать количество теплоты, которое выделится в каждом резисторе.

Количество теплоты в первом резисторе ($R_1$):

$Q_1 = I^2 R_1 t = (0.6 \text{ А})^2 \cdot 40 \text{ Ом} \cdot 60 \text{ с} = 0.36 \cdot 40 \cdot 60 = 864 \text{ Дж}$

Количество теплоты во втором резисторе ($R_2$):

$Q_2 = I^2 R_2 t = (0.6 \text{ А})^2 \cdot 60 \text{ Ом} \cdot 60 \text{ с} = 0.36 \cdot 60 \cdot 60 = 1296 \text{ Дж}$

Ответ: в резисторе сопротивлением 40 Ом выделится 864 Дж теплоты, а в резисторе сопротивлением 60 Ом выделится 1296 Дж.