Если соединить два сопротивления параллельно и подключить к некоторому напряжению, то на одном из них будет выделяться
Если соединить два сопротивления параллельно и подключить к некоторому напряжению, то на одном из них будет выделяться 100 Вт мощности, а на другом - 400 Вт. Какая мощность будет выделяться на каждом из этих сопротивлений, если их соединить последовательно и подключить к тому же самому источнику питания?
Belochka 18
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать формулы, связанные с законами электрических цепей.Пусть первое сопротивление равно \( R_1 \) и выделяет мощность \( P_1 = 100 \) Вт, а второе сопротивление равно \( R_2 \) и выделяет мощность \( P_2 = 400 \) Вт.
Когда сопротивления соединены параллельно, мы можем использовать следующую формулу для вычисления общего сопротивления параллельной цепи:
\[
\frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}
\]
Затем мы можем использовать формулу для вычисления мощности:
\[
P = \frac{U^2}{R}
\]
где \( P \) - мощность, \( U \) - напряжение, \( R \) - сопротивление.
Теперь решим задачу:
1. Вычислим общее сопротивление параллельной цепи.
\[
\frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{R_1 + R_2}{R_1 \cdot R_2}
\]
\[
R_{\text{пар}} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2}
\]
2. Теперь найдем напряжение, подключенное к цепи. Поскольку на одном из сопротивлений выделяется 100 Вт мощности, мы можем использовать формулу мощности, чтобы найти напряжение:
\[
P = \frac{U^2}{R} \Rightarrow U = \sqrt{P \cdot R}
\]
Подставим известные значения:
\[
U_1 = \sqrt{100 \cdot R_1}
\]
Аналогичным образом, для второго сопротивления:
\[
U_2 = \sqrt{400 \cdot R_2}
\]
3. Теперь соединим сопротивления последовательно. Для последовательного соединения суммарное сопротивление равно сумме отдельных сопротивлений:
\[
R_{\text{посл}} = R_1 + R_2
\]
4. Найдем мощность на каждом из сопротивлений, когда они соединены последовательно. Используем формулу мощности:
\[
P = \frac{U^2}{R}
\]
Подставим значения:
\[
P_1 = \frac{U_1^2}{R_{\text{посл}}}
\]
\[
P_2 = \frac{U_2^2}{R_{\text{посл}}}
\]
Таким образом, чтобы найти мощность на каждом из сопротивлений при последовательном соединении, мы должны выполнить следующие шаги:
1. Вычислить общее сопротивление параллельной цепи: \( R_{\text{пар}} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2} \).
2. Найти напряжение для каждого сопротивления: \( U_1 = \sqrt{100 \cdot R_1} \) и \( U_2 = \sqrt{400 \cdot R_2} \).
3. Вычислить суммарное сопротивление последовательной цепи: \( R_{\text{посл}} = R_1 + R_2 \).
4. Найти мощность каждого сопротивления в последовательной цепи: \( P_1 = \frac{U_1^2}{R_{\text{посл}}} \) и \( P_2 = \frac{U_2^2}{R_{\text{посл}}} \).