5. Две дуговые лампы и добавочное сопротивление соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 110 В. Найдите количество теплоты,...
Условие:
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо знать закон Ома, который гласит: напряжение (V) равно произведению силы тока (I) на сопротивление (R), то есть V = I * R.
В данном случае, падение напряжения на каждой лампе составляет 40 В, а сила тока в цепи равна 12 А. Таким образом, сопротивление каждой лампы можно найти, используя закон Ома:
40 В = 12 А * R R = 40 В / 12 А R = 3.33 Ом
Теперь, чтобы найти общее сопротивление цепи, нужно сложить сопротивление каждой лампы с добавочным сопротивлением. Поскольку добавочное сопротивление не указано в задаче, мы не можем найти точное значение теплоты, выделяющейся в нем. Однако, мы можем продолжить решение, предполагая, что добавочное сопротивление равно R.
Таким образом, общее сопротивление цепи будет:
R_общ = R_лампы + R_лампы + R_добавочное R_общ = 3.33 Ом + 3.33 Ом + R R_общ = 6.66 Ом + R
Теперь мы можем найти общее падение напряжения в цепи, используя закон Ома:
110 В = 12 А * (6.66 Ом + R) 110 В = 79.92 В + 12 А * R 30.08 В = 12 А * R R = 30.08 В / 12 А R = 2.51 Ом
Теперь, чтобы найти количество теплоты, выделяющееся в добавочном сопротивлении, мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит: количество теплоты (Q) равно произведению квадрата силы тока (I^2) на сопротивление (R), умноженное на время (t), то есть Q = I^2 * R * t.
В данном случае, сила тока в цепи равна 12 А, а сопротивление добавочного сопротивления равно 2.51 Ом. Предположим, что время равно 1 минуте (60 секунд). Тогда, количество теплоты, выделяющееся в добавочном сопротивлении, будет:
Q = (12 А)^2 * 2.51 Ом * 60 сек Q = 144 А^2 * 2.51 Ом * 60 сек Q = 216.864 Дж
Таким образом, количество теплоты, выделяющееся в добавочном сопротивлении, составляет примерно 216.864 Дж.