Электрическая цепь состоит из аккумулятора с внутренним сопротивлением r=5 Ом и нагрузки сопротивлением R=15 Ом. При подключении к нагрузке ...
Условие:
Электрическая цепь состоит из аккумулятора с внутренним сопротивлением r=5 Ом и нагрузки сопротивлением R=15 Ом. При подключении к нагрузке некоторого резистора один раз параллельно, а другой раз последовательно, количество теплоты, выделяемое в этом резисторе в единицу времени, не меняется. Определите сопротивление резистора
Решение:
Для определения сопротивления резистора в обоих случаях, нам необходимо использовать закон Ома.
- Параллельное подключение: В параллельном подключении сопротивления резистора и нагрузки, общее сопротивление цепи можно вычислить по формуле: 1/R_total = 1/R + 1/r где R_total - общее сопротивление цепи, R - сопротивление нагрузки, r - внутреннее сопротивление аккумулятора.
Подставляя известные значения, получаем: 1/R_total = 1/15 + 1/5 1/R_total = (1 + 3)/15 1/R_total = 4/15
Теперь найдем сопротивление резистора (R_resistor) в параллельном подключении: 1/R_resistor = 1/R_total - 1/R 1/R_resistor = 4/15 - 1/15 1/R_resistor = 3/15 1/R_resistor = 1/5
Таким образом, сопротивление резистора в параллельном подключении равно 5 Ом.
- Последовательное подключение: В последовательном подключении сопротивления резистора и нагрузки, общее сопротивление цепи можно вычислить по формуле: R_total = R + r
Подставляя известные значения, получаем: R_total = 15 + 5 R_total = 20 Ом
Таким образом, сопротивление резистора в последовательном подключении равно 20 Ом.