Для решения этой задачи используем формулы из закона Ома и закона сохранения энергии.
- Мощность тока на первом и втором резисторах, а также во всей цепи:
Сначала найдем силу тока, проходящую через каждый резистор, используя закон Ома:
[ I = \frac{U}{R} ]
Для первого резистора R1 = 4 Ом и для второго резистора R2 = 10 Ом. Общая сила тока в цепи 3 А. Подставляем значения:
- Для первого резистора: ( I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{3}{4} = 0.75 A )
- Для второго резистора: ( I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{3}{10} = 0.3 A )
Теперь, чтобы найти мощность тока на каждом резисторе, используем формулу:
[ P = I^2 * R ]
- Мощность тока на первом резисторе: ( P_1 = I_1^2 * R_1 = 0.75^2 * 4 = 2.25 Вт )
- Мощность тока на втором резисторе: ( P_2 = I_2^2 * R_2 = 0.3^2 * 10 = 0.9 Вт )
- Мощность тока на всей цепи: ( P = I^2 * (R_1 + R_2) = 3^2 * (4 + 10) = 3^2 * 14 = 126 Вт )
- Количество теплоты, выделившееся за 3 минуты:
Мощность можно выразить через количество теплоты следующим образом: ( P = \frac{Q}{t} ), где Q - количество теплоты, t - время.
Из этого следует, что количество теплоты ( Q = P * t )
- Для первого резистора: ( Q_1 = P_1 * 3 = 2.25 * 3 = 6.75 Дж )
- Для второго резистора: ( Q_2 = P_2 * 3 = 0.9 * 3 = 2.7 Дж )
- Для всей цепи: ( Q = P * 3 = 126 * 3 = 378 Дж )
Ответы числами:
( P_1 = 2.25 Вт ), ( P_2 = 0.9 Вт ), ( P = 126 Вт ), ( Q_1 = 6.75 Дж ), ( Q_2 = 2.7 Дж ), ( Q = 378 Дж )