Вопрос школьника
В сеть с напряжением 120 В последовательно включены две лампы, первая с сопротивлением 400 Ом, вторая с сопротивлением 100 Ом. В какой лампе за одно и то же время будет выделяться большее количество теплоты?
Ответ от учителя
Для решения этой задачи необходимо использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество выделяемой теплоты в проводнике пропорционально квадрату силы тока, проходящего через него, и его сопротивлению. Таким образом, чтобы определить, в какой лампе выделяется большее количество теплоты, необходимо сравнить силу тока, проходящего через каждую лампу.
Сначала найдем силу тока в цепи. Для этого воспользуемся законом Ома:
I = V / R
где I — сила тока, V — напряжение, R — сопротивление.
I = 120 / (400 + 100) = 0.24 А
Теперь найдем количество выделяемой теплоты в каждой лампе. Для этого воспользуемся формулой:
Q = I^2 * R * t
где Q — количество выделяемой теплоты, I — сила тока, R — сопротивление, t — время.
Для первой лампы:
Q1 = (0.24)^2 * 400 * t = 23.04t
Для второй лампы:
Q2 = (0.24)^2 * 100 * t = 5.76t
Таким образом, за одно и то же время в первой лампе выделяется большее количество теплоты, чем во второй. Ответ: в первой лампе.
