Вопрос школьника
Две проволоки, медная и железная, равной длины и одинаковой площади поперечного сечения включены в цепь источника тока. В какой проволоке выделится большее количество теплоты, если они соединены: а) последовательно; б) параллельно? Ответы обоснуйте.
Ответ от учителя
а) При последовательном соединении проволок ток в них будет одинаковым, так как они находятся в одной цепи. Следовательно, количество теплоты, выделяющейся в проволоках, будет пропорционально их сопротивлениям. Сопротивление медной проволоки меньше, чем у железной, поэтому в медной проволоке выделится меньшее количество теплоты, чем в железной.
б) При параллельном соединении проволок ток разделится между ними пропорционально их сопротивлениям. Так как площадь поперечного сечения проволок одинакова, то их сопротивления будут обратно пропорциональны их удельным сопротивлениям. Удельное сопротивление меди меньше, чем у железа, поэтому медная проволока будет иметь меньшее сопротивление и, следовательно, больший ток. Больший ток в медной проволоке приведет к большему количеству выделяющейся теплоты, чем в железной проволоке. Таким образом, в параллельном соединении большее количество теплоты выделится в медной проволоке.
