Количество теплоты, выделяемое при прохождении электрического тока вычисляется по формуле
Q = U²·t/R
Напряжение U в сети и при параллельном, и при последовательном соединении одинаково.
Пусть Q₁ =U²·t₁/R₁ - количество теплоты, выделяемое при параллельном соединении,
Q₂ =U²·t₂/R₂ - количество теплоты, выделяемое при последовательном соединении.
При параллельном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₁ = R·R/(R + R) = 0,5R
При последовательном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₂ = R + R = 2R
По условию количества теплоты должны быть одинаковы
U²·t₁/R₁ = U²·t₂/R₂
или
t₁/R₁ = t₂/R₂
подствим R₁ и R₂
t₁/0,5R = t₂/2R
t₁ = 4t₂
Получилось, что при последовательном соединении время нагрева в 4 раза больше, чем при параллельном.
Из условия не ясно, при каком соединении время равно 20минутам.
Пусть t₁ = 20мин, тогда t₂ = 5мин,
если же t₂ = 20мин, тогда t₁ = 80мин
ответ: 1)если время нагревания при последовательном соединении равно 20мин, то время нагревания при параллельном соединении рано 80мин = 1час20мин.
2) если время нагревания при параллельном соединении равно 20мин, то время нагревания при последовательном соединении рано 5мин.
Объяснение:
Дано:
ε₁ = 14 В
ε₂ = 14 B
R₁ = 1 Ом
R₂ = 2 Ом
R₃ = 2 Ом
__________
U₂ - ?
I₂ - ?
Составить уравнения Кирхгофа.
I₁ - ?
I₃ - ?
а)
Определите по рисунку показание вольтметра:
U₂ = 12 B.
Сила тока: через резистор R₂:
I₂ = U₂ / R₂ = 12 / 2 = 6 A (1)
c)
Напишем уравнение для цепи, представленной на рисунке, применив первое правило Кирхгофа (для узла В):
I₁ - I₂ + I₃ = 0
С учетом (1):
I₁ + I₃ = 6 A (2)
d)
Напишем уравнение, применив второе правило Кирхгофа для контура ABEFA:
I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁
1·I₁ + 6·2 = 14
I₁ = 2 А
Тогда, с учетом (2)
I₃ = I₂ - I₁ = 6 - 2 = 4 А
Напишем уравнение, применив второе правило Кирхгофа для контура ABCDEFA:
I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₃
Количество теплоты, выделяемое при прохождении электрического тока вычисляется по формуле
Q = U²·t/R
Напряжение U в сети и при параллельном, и при последовательном соединении одинаково.
Пусть Q₁ =U²·t₁/R₁ - количество теплоты, выделяемое при параллельном соединении,
Q₂ =U²·t₂/R₂ - количество теплоты, выделяемое при последовательном соединении.
При параллельном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₁ = R·R/(R + R) = 0,5R
При последовательном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₂ = R + R = 2R
По условию количества теплоты должны быть одинаковы
U²·t₁/R₁ = U²·t₂/R₂
или
t₁/R₁ = t₂/R₂
подствим R₁ и R₂
t₁/0,5R = t₂/2R
t₁ = 4t₂
Получилось, что при последовательном соединении время нагрева в 4 раза больше, чем при параллельном.
Из условия не ясно, при каком соединении время равно 20минутам.
Пусть t₁ = 20мин, тогда t₂ = 5мин,
если же t₂ = 20мин, тогда t₁ = 80мин
ответ: 1)если время нагревания при последовательном соединении равно 20мин, то время нагревания при параллельном соединении рано 80мин = 1час20мин.
2) если время нагревания при параллельном соединении равно 20мин, то время нагревания при последовательном соединении рано 5мин.
Объяснение:
Дано:
ε₁ = 14 В
ε₂ = 14 B
R₁ = 1 Ом
R₂ = 2 Ом
R₃ = 2 Ом
__________
U₂ - ?
I₂ - ?
Составить уравнения Кирхгофа.
I₁ - ?
I₃ - ?
а)
Определите по рисунку показание вольтметра:
U₂ = 12 B.
Сила тока: через резистор R₂:
I₂ = U₂ / R₂ = 12 / 2 = 6 A (1)
c)
Напишем уравнение для цепи, представленной на рисунке, применив первое правило Кирхгофа (для узла В):
I₁ - I₂ + I₃ = 0
С учетом (1):
I₁ + I₃ = 6 A (2)
d)
Напишем уравнение, применив второе правило Кирхгофа для контура ABEFA:
I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁
1·I₁ + 6·2 = 14
I₁ = 2 А
Тогда, с учетом (2)
I₃ = I₂ - I₁ = 6 - 2 = 4 А
Напишем уравнение, применив второе правило Кирхгофа для контура ABCDEFA:
I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₃