Почему в одном из проводников выделилось в 2 раза больше энергии, несмотря на одинаковый ток? Какое из напряжений

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим основные понятия, которые связаны с электрическим током и передачей энергии.

Один из основных законов электродинамики гласит, что мощность \(P\) в электрической цепи равна произведению напряжения \(U\) на силу тока \(I\). Формула записывается так: \(P = U \cdot I\). Это означает, что энергия \(P\) (измеряемая в ваттах) передается по цепи с определенным напряжением \(U\) (измеряемым в вольтах) при протекающем через нее токе \(I\) (измеряемом в амперах).

Теперь рассмотрим ситуацию с двумя проводниками. Пусть у них одинаковый ток, то есть \(I_1 = I_2\). Поскольку мощность равна произведению напряжения на ток, для проводника 1 получаем:

\[P_1 = U_1 \cdot I_1\]

Аналогично для проводника 2:

\[P_2 = U_2 \cdot I_2\]

Учитывая, что \(I_1 = I_2\), можно заметить, что единственный фактор, влияющий на разницу в выделяемой энергии, это значения напряжений \(U_1\) и \(U_2\).

Теперь обратим внимание на вторую часть вопроса - какое напряжение больше: на первом или втором проводнике?

Если в одном из проводников выделилось в 2 раза больше энергии, это означает, что мощность в этом проводнике была вдвое больше, чем в другом проводнике. То есть:

\[P_1 = 2P_2\]

Подставляя в это уравнение выражения для мощностей через напряжения и токи, получаем:

\[U_1 \cdot I_1 = 2 \cdot U_2 \cdot I_2\]

Если вспомнить, что \(I_1 = I_2\), можно упростить это уравнение:

\[U_1 = 2 \cdot U_2\]

Таким образом, получаем, что напряжение на первом проводнике вдвое больше, чем на втором проводнике.

Итак, чтобы ответить на вопрос: почему в одном из проводников выделилось в 2 раза больше энергии при одинаковом токе, мы можем сказать, что это связано с различием в напряжениях на этих проводниках. При одинаковом токе, более высокое напряжение обеспечивает большую передачу энергии.