Какое сопротивление имеет второй резистор, если к резистору R1=5 кОм подключен параллельно резистор R2, и второй
Какое сопротивление имеет второй резистор, если к резистору R1=5 кОм подключен параллельно резистор R2, и второй резистор выделяет столько же теплоты за 1 минуту, сколько первый резистор выделяет за 5 минут?
Сверкающий_Гном 6
Чтобы решить задачу, мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что выделяемая теплота в резисторе пропорциональна сопротивлению этого резистора, квадрату тока, протекающего через него, и времени. То есть, мощность выделяемой теплоты в резисторе можно выразить по формуле:\[ P = I^2 \cdot R \]
где P - мощность (в ваттах), I - сила тока (в амперах), R - сопротивление (в омах).
Дано, что первый резистор R1 имеет сопротивление 5 кОм (или 5000 ом), а второй резистор R2 подключен параллельно к нему. Так как резисторы подключены параллельно, то напряжение на каждом из резисторов будет одинаковым. Обозначим это напряжение как U.
Также дано, что второй резистор R2 выделяет столько же теплоты за 1 минуту, сколько первый резистор R1 выделяет за 5 минут. Обозначим мощность первого резистора P1 и мощность второго резистора P2.
Мы можем записать соотношение мощностей:
\[ P1 \cdot 5 = P2 \cdot 1 \]
Теперь мы можем воспользоваться соотношением мощности и законом Джоуля-Ленца для резисторов R1 и R2:
\[ P1 = I^2 \cdot R1 \]
\[ P2 = I^2 \cdot R2 \]
Заметим, что сила тока I в обоих резисторах одинаковая, поскольку они подключены параллельно и имеют одно и то же напряжение U.
Мы можем выразить сопротивление второго резистора R2 из соотношения мощностей:
\[ R2 = \frac{{P2}}{{I^2}} \]
Подставив это выражение и значения из условия, мы можем найти сопротивление второго резистора:
\[ R2 = \frac{{P2}}{{I^2}} = \frac{{P1 \cdot 5}}{{I^2}} = \frac{{U^2 \cdot R1 \cdot 5}}{{I^2}} = \frac{{U^2 \cdot 5000 \cdot 5}}{{I^2}} \]
Итак, сопротивление второго резистора R2 равно \(\frac{{U^2 \cdot 5000 \cdot 5}}{{I^2}}\) ом. Здесь необходимо знать значение напряжения U и силу тока I, чтобы получить конкретное численное значение сопротивления R2.