Для нахождения количества теплоты, выделяемого в резисторах, будем использовать закон Джоуля-Ленца:
\[ Q = I^2 R t, \]
где:
- \( Q \) - количество теплоты,
- \( I \) - ток в цепи (в амперах),
- \( R \) - сопротивление резистора (в омах),
- \( t \) - время (в секундах).
- Определим общее сопротивление цепи:
Сопротивления резисторов: \( R_1 = 0.5 \, \Omega \) и \( R_2 = 10 \, \Omega \).
Общее сопротивление \( R_{\text{общее}} \) в последовательной цепи:
\[ R_{\text{общее}} = R_1 + R_2 = 0.5 + 10 = 10.5 \, \Omega. \]
- Определим ток в цепи:
Используем закон Ома:
\[ I = \frac{U}{R_{\text{общее}}}, \]
где \( U \) - напряжение в цепи (2 В).
\[ I = \frac{2 \, \text{В}}{10.5 \, \Omega} \approx 0.1905 \, \text{А}. \]
- Определим количество теплоты, выделяемое в каждом резисторе:
Теперь нам нужно вычислить количество теплоты, выделяемое в каждом резисторе за 5 минут (300 секунд).
- Для первого резистора \( R_1 = 0.5 \, \Omega \):
\[ Q_1 = I^2 R_1 t = (0.1905)^2 \cdot 0.5 \cdot 300. \]
\[ Q_1 \approx (0.0364) \cdot 0.5 \cdot 300 \approx 5.46 \, \text{Дж}. \]
- Для второго резистора \( R_2 = 10 \, \Omega \):
\[ Q_2 = I^2 R_2 t = (0.1905)^2 \cdot 10 \cdot 300. \]
\[ Q_2 \approx (0.0364) \cdot 10 \cdot 300 \approx 109.2 \, \text{Дж}. \]
В итоге, количество теплоты, выделяемое в каждом резисторе за 5 минут:
- В резисторе \( R_1 \) (0.5 Ом) выделится примерно \( 5.46 \, \text{Дж} \).
- В резисторе \( R_2 \) (10 Ом) выделится примерно \( 109.2 \, \text{Дж} \).