11. Электрическое поле. Законы постоянного тока: #201726
Через участок цепи $AB,$ схема которого изображена на рисунке, протекает постоянный ток. Напряжение между точками $A$ и $B$ равно $12\,\text{В}.$ Все резисторы имеют одинаковое сопротивление $R = 4\,\text{Ом}.$ Какое количество теплоты выделится в данном участке цепи за $10\,\text{с}?$
Закон Джоуля-Ленца: $$ Q = \frac{U^2}{R} \cdot t $$где:
$Q$ — количество теплоты $(Дж);$
$U$ — напряжение $(В);$
$R$ — сопротивление $(Ом);$
$t$ — время $(с).$
$1.$ Рассчитываем эквивалентное сопротивление: $$R_{2,3} = \frac{R \cdot R}{R + R} = \frac{4 \cdot 4}{4 + 4} = 2\,\text{Ом}$$ $$R_{\text{общ}} = R_1 + R_{2,3} = 4\,\text{Ом} + 2\,\text{Ом} = 6\,\text{Ом}$$ $2.$ Вычисляем количество теплоты: $$ Q = \frac{(12\,\text{В})^2}{6\,\text{Ом}} \cdot 10\,\text{с} = \frac{144}{6} \cdot 10 = 240\,\text{Дж} $$