Вопрос:

Часть 2. На графике показана зависимость I(U) для двух резисторов.

Ответ:

Решение:

1. Чтобы рассчитать сопротивление каждого резистора, используем закон Ома \( R = \frac{U}{I} \).

  • Резистор A: Возьмём точку \( U = 14 \) В, \( I = 7 \) А. \( R_A = \frac{14 \text{ В}}{7 \text{ А}} = 2 \text{ Ом} \).
  • Резистор B: Возьмём точку \( U = 14 \) В, \( I = 3,5 \) А. \( R_B = \frac{14 \text{ В}}{3,5 \text{ А}} = 4 \text{ Ом} \).

2. При параллельном соединении резисторов общее сопротивление рассчитывается по формуле: \( \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_A} + \frac{1}{R_B} \).

\[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{2 \text{ Ом}} + \frac{1}{4 \text{ Ом}} = \frac{2+1}{4 \text{ Ом}} = \frac{3}{4 \text{ Ом}} \]

\[ R_{общ} = \frac{4}{3} \text{ Ом} \approx 1,33 \text{ Ом} \]

3. Для измерения силы тока и напряжения на резисторе В при последовательном соединении потребуются амперметр и вольтметр. Амперметр включается последовательно с резистором, а вольтметр — параллельно резистору.

I=2ABUAСхема последовательного соединения: источник питания — амперметр — резистор B — резистор A.

4. Количество теплоты, выделяемое в проводнике, рассчитывается по формуле Джоуля-Ленца: \( Q = I^2 \cdot R \cdot t \).

  • Сила тока \( I = 2 \) А.
  • Сопротивление резистора B \( R_B = 4 \) Ом.
  • Время \( t = 1 \) мин \( = 60 \) с.

\[ Q = (2 \text{ А})^2 \cdot 4 \text{ Ом} \cdot 60 \text{ с} = 4 \text{ А}^2 \cdot 4 \text{ Ом} \cdot 60 \text{ с} = 16 \cdot 60 \text{ Дж} = 960 \text{ Дж} \]

Ответ: 1. \( R_A = 2 \text{ Ом}, R_B = 4 \text{ Ом} \); 2. \( R_{общ} \approx 1,33 \text{ Ом} \); 3. Схема: Источник → Амперметр → Резистор B → Резистор A; 4. \( 960 \text{ Дж} \).

Похожие