Схема к решению задачи Если чайники, нагревая одно и то же количество воды, закипают за одно и то же время, значит в них выделяется одна и та же мощность, то есть:
P1=P2(1)
Сначала определим сопротивление чайников R0. Так как при напряжении U0 они потребляют мощность P0, то сопротивление R0 найдем следующим образом:
P0=U20R0⇒R0=U20P0(2)
Найдем мощность P1, выделяющуюся в каждом чайнике при их последовательном соединении. Пусть напряжение сети, к которым подключены чайники, равно U. Тогда через чайники будет течь ток I1, который можно определить по закону Ома:
I1=UR+2R0
Тогда мощность P1 равна:
P1=I21R0
P1=U2R0(R+2R0)2
Далее определим мощность P2, выделяющуюся в каждом чайнике при их параллельном соединении. Через соединительные провода будет течь ток I2, который также определим из закона Ома:
I2=UR+0,5R0
Так как чайники одинаковые (то есть имеют одинаковые сопротивления), то через них течет ток I22. Тогда мощность P2 равна:
Ставрополь — город в российской федерации (см. россия), административный центр ставропольского края (см. ставропольский край); крупный промышленный и культурный центр северного кавказа; расположен в центральной части предкавказья, на ставропольской возвышенности, в верховьях реки ташла, на водоразделе бассейнов черного и каспийского морей, в 1621 км к югу от москвы. одна из улиц города носит название «45-я параллель», что отражает ее точное широтное расположение. ставрополь — крупный узел железнодорожных линий и автомобильных дорог, имеет аэропорт. население — 341,1 тыс. человек (2001). основные отрасли городской промышленности: машиностроение и металлообработка (заводы автомобильных кранов, автоприцепов, кинотехники); (заводы реактивов и люминофоров и технического углерода); пищевая (мясокомбинат, кондитерский комбинат); легкая, производство мебели, стройматериалов. 22 октября 1777 года была основана крепость святого креста, получившая в 1785 году статус уездного города кавказской губернии. в конце 18 века населенным пунктам часто давались греческие названия. «ставрополь» в переводе греческого означает «город креста». в 1822 году ставрополь стал центром кавказской области, с 1847 года — центр ставропольской губернии. в 1898 года ставропольская губерния была отделена в административном отношении от кавказского наместничества. в конце 18 — 19 веке через ставрополь проходил главный почтовый тракт, связывающий кавказ с центральными районами россии. в конце 19 — начале 20 века ставрополь был большим купеческим городом, где главным образом торговали хлебом и скотом. в 1935—1943 годах город назывался ворошиловск в честь к. е. ворошилова. в 1943 года, перед освобождением города от оккупации, ему было возвращено название ставрополь. ставрополь — один из самых зеленых городов россии. город украшают клумбы и цветники (канны, сальвия, агератум, аллисум, петуния). вдоль основных магистралей и перекрестков проходят живые изгороди. в центральной части города сохранилась крепостная горка с фрагментом крепостной стены (1770—1780-е рядом воздвигнут памятник а. в. суворову. среди других достопримечательностей: мечеть на улице морозова, кафедральный андреевский собор, успенский собор (19 здание гостиного двора, присутственных мест, гимназии (середина 19 комплекс военного госпиталя (1840-е построенный братьями бернадацци. в городе находится источник казанской богоматери, открытый феодосием кавказским. уникальная экспозиция, рассказывающая об ставрополья, представлена в краеведческом музее имени г. к. праве. в городе действует музей народов северного кавказа с домом-музеем к. л. хетагурова. на татарском городище расположен археологический музей-заповедник. в 1845 году в ставрополе был основан первый театр на кавказе. в 1959 году был открыт ставропольский ботанический сад, где собрано более тысячи видов деревьев и кустарников с разных концов земли. уроженец ставрополя — генерал-армии и. р. апанасенко. в 1975 году в ставрополе был воздвигнут мемориальный комплекс «холодный родник» (в память об участниках гражданской войны и жертв фашизма) и обелиск, посвященный ставропольцам-доваторцам.
Дано:
U0=200 В, P0=400 Вт, t1=t2, R−?
Решение задачи:
Схема к решению задачи Если чайники, нагревая одно и то же количество воды, закипают за одно и то же время, значит в них выделяется одна и та же мощность, то есть:
P1=P2(1)
Сначала определим сопротивление чайников R0. Так как при напряжении U0 они потребляют мощность P0, то сопротивление R0 найдем следующим образом:
P0=U20R0⇒R0=U20P0(2)
Найдем мощность P1, выделяющуюся в каждом чайнике при их последовательном соединении. Пусть напряжение сети, к которым подключены чайники, равно U. Тогда через чайники будет течь ток I1, который можно определить по закону Ома:
I1=UR+2R0
Тогда мощность P1 равна:
P1=I21R0
P1=U2R0(R+2R0)2
Далее определим мощность P2, выделяющуюся в каждом чайнике при их параллельном соединении. Через соединительные провода будет течь ток I2, который также определим из закона Ома:
I2=UR+0,5R0
Так как чайники одинаковые (то есть имеют одинаковые сопротивления), то через них течет ток I22. Тогда мощность P2 равна:
P2=(I22)2R0=14I22R0
P2=U2R04(R+0,5R0)2
Учитывая (1), имеем:
U2R0(R+2R0)2=U2R04(R+0,5R0)2
(R+2R0)2=4(R+0,5R0)2
Раскроем скобки в обеих частях уравнения:
R2+4RR0+4R20=4R2+4RR0+R20
R2+4R20=4R2+R20
3R2=3R20
R=R0
Принимая во внимание (2), получим:
R0=U20P0
Численный ответ задачи равен:
R0=2002400=100Ом=0,1кОм
Объяснение: