Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Как и во сколько раз изменится мощность, выделяющаяся на резисторе

Условие

Как и во сколько раз изменится мощность, выделяющаяся на резисторе R2R_2 в цепи, схема которой изображена на рисунке, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2? Параметры цепи: E1=1,5В,\mathcal{E}_1=1,5 В, r1=1Ом,r_1=1 Ом, E2=3В,\mathcal{E}_2=3 В, r2=2Ом,r_2=2 Ом, R1=R2=R3=R=4ОмR_1=R_2=R_3=R=4 Ом

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Согласно закону Ома для полной цепи, при положении 1 ключа К сила тока будет равна: I1=E1Rобщ1+r1I_1= \frac{\mathcal{E}_1}{R_общ1 + r_1} Причем, при последовательном соединении проводников общее сопротивление равно Rобщ1=R1+R2=2R1,R_общ1=R_1 + R_2=2R_1, сила тока через резистор R2R_2 будет равна I1I_1 Мощность, выделяющаяся на резисторе R2,R_2, согласно закону Джоуля — Ленца будет равна: P1=I12R1=E12R(2R+r1)2P_1=I_1^{2} R_1= \frac{\mathcal{E}_1^{2} R}{( 2R + r_1 )^{2}} При положении 2 ключа К аналогичным образом получаем, что сила тока через резистор R2R_2 будет равна: I2=E2R3+R2+r2=E22R+r2,I_2= \frac{\mathcal{E}_2}{R_3 + R_2 + r_2} = \frac{\mathcal{E}_2}{2R + r_2} , а мощность, выделяющаяся на резисторе R2,R_2, будет равна: P2=I22R=E22R(2R+r2)2P_2=I_2^{2} R= \frac{\mathcal{E}_2^{2} R}{( 2R + r_2 )^{2}} Таким образом, мощность, выделяющаяся на резисторе R2,R_2, увеличится в: P2P1=(E2E1⋅2R+r12R+r2)2=(31,5⋅(2⋅4+1)(2⋅4+2))2=(2⋅0,9)2=3,24\frac{P_2}{P_1} = ( \frac{\mathcal{E}_2}{\mathcal{E}_1} \cdot \frac{2R + r_1}{2R + r_2} )^{2} = ( \frac{3}{1,5} \cdot \frac{( 2 \cdot 4 + 1 )}{( 2 \cdot 4 + 2 )} )^{2} = ( 2 \cdot 0,9 )^{2} =3,24 раза.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого уровня)»

Как и во сколько раз изменится мощность, выделяющаяся на резисторе — решение с объяснением | Lom Ai