В электрической цепи, изображенной на рис. 16, содержащей очень большое количество одинаковых звеньев с сопротивлениями `r=1` Ом, источник постоянного напряжения `U=10` B подключен между точками `A` и `B`. Какое количество теплоты `Q_1` будет ежесекундно выделяться в данной цепи?
Лисичка123
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание закона Джоуля-Ленца, который позволяет найти количество теплоты \( Q \), выделяемой в электрической цепи, если известны сила тока \( I \) и сопротивление цепи \( R \).
В данном случае у нас имеется очень большое количество одинаковых звеньев с сопротивлениями \( r = 1 \) Ом, поэтому для вычисления общего сопротивления электрической цепи, мы можем использовать формулу для параллельного соединения резисторов:
\[
\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{r} + \frac{1}{r} + \ldots + \frac{1}{r} = \frac{n}{r}
\]
где \( n \) - количество звеньев в цепи.
В нашем случае имеется очень большое количество звеньев, поэтому мы можем считать, что число звеньев стремится к бесконечности. Следовательно, общее сопротивление электрической цепи будет стремиться к нулю:
\[
R_{\text{общ}} = \frac{r}{n} = \frac{1}{n}
\]
Теперь, чтобы найти силу тока \( I \), протекающую через цепь, мы можем использовать закон Ома:
\[
I = \frac{U}{R_{\text{общ}}} = U \cdot n
\]
где \( U = 10 \) В - напряжение источника.
И, наконец, используя закон Джоуля-Ленца, мы можем рассчитать количество теплоты \( Q_1 \), выделяемое в данной цепи ежесекундно:
\[
Q_1 = I^2 \cdot R_{\text{общ}} = U^2 \cdot n \cdot R_{\text{общ}}
\]
Подставляя известные значения, получаем:
\[
Q_1 = 10^2 \cdot n \cdot \frac{1}{n} = 100 \, \text{Дж}
\]
Таким образом, количество теплоты, выделяемое в данной электрической цепи ежесекундно, составляет 100 Дж.
В данном случае у нас имеется очень большое количество одинаковых звеньев с сопротивлениями \( r = 1 \) Ом, поэтому для вычисления общего сопротивления электрической цепи, мы можем использовать формулу для параллельного соединения резисторов:
\[
\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{r} + \frac{1}{r} + \ldots + \frac{1}{r} = \frac{n}{r}
\]
где \( n \) - количество звеньев в цепи.
В нашем случае имеется очень большое количество звеньев, поэтому мы можем считать, что число звеньев стремится к бесконечности. Следовательно, общее сопротивление электрической цепи будет стремиться к нулю:
\[
R_{\text{общ}} = \frac{r}{n} = \frac{1}{n}
\]
Теперь, чтобы найти силу тока \( I \), протекающую через цепь, мы можем использовать закон Ома:
\[
I = \frac{U}{R_{\text{общ}}} = U \cdot n
\]
где \( U = 10 \) В - напряжение источника.
И, наконец, используя закон Джоуля-Ленца, мы можем рассчитать количество теплоты \( Q_1 \), выделяемое в данной цепи ежесекундно:
\[
Q_1 = I^2 \cdot R_{\text{общ}} = U^2 \cdot n \cdot R_{\text{общ}}
\]
Подставляя известные значения, получаем:
\[
Q_1 = 10^2 \cdot n \cdot \frac{1}{n} = 100 \, \text{Дж}
\]
Таким образом, количество теплоты, выделяемое в данной электрической цепи ежесекундно, составляет 100 Дж.
Знаешь ответ?