Номер 891, страница 197 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

891. Резистор сопротивлением $R = 6,8$ Ом подключен к источнику тока, внутреннее сопротивление которого $r = 1,2$ Ом. Определите мощность тока, выделяющуюся в резисторе и во всей цепи, если сила тока в ней $I = 0,50$ А.

Дано:

Сопротивление резистора $R = 6,8$ Ом

Внутреннее сопротивление источника $r = 1,2$ Ом

Сила тока в цепи $I = 0,50$ А

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Мощность, выделяющуюся в резисторе $P_R$ - ?

Мощность, выделяющуюся во всей цепи $P_{полн}$ - ?

Решение:

Мощность тока, выделяющаяся в резисторе

Мощность тока, которая выделяется на внешнем сопротивлении (резисторе), также называемая полезной мощностью, определяется по закону Джоуля-Ленца:

$P_R = I^2 \cdot R$

Подставим известные значения в формулу:

$P_R = (0,50 \text{ А})^2 \cdot 6,8 \text{ Ом} = 0,25 \text{ А}^2 \cdot 6,8 \text{ Ом} = 1,7 \text{ Вт}$

Ответ: мощность тока, выделяющаяся в резисторе, составляет $1,7$ Вт.

Мощность тока, выделяющаяся во всей цепи

Полная мощность тока, выделяющаяся во всей цепи, равна мощности, которая выделяется на полном сопротивлении цепи. Полное сопротивление цепи является суммой внешнего и внутреннего сопротивлений:

$R_{полн} = R + r$

Соответственно, формула для полной мощности имеет вид:

$P_{полн} = I^2 \cdot R_{полн} = I^2 \cdot (R + r)$

Подставим значения и произведем расчет:

$P_{полн} = (0,50 \text{ А})^2 \cdot (6,8 \text{ Ом} + 1,2 \text{ Ом}) = 0,25 \text{ А}^2 \cdot 8,0 \text{ Ом} = 2,0 \text{ Вт}$

Ответ: мощность тока, выделяющаяся во всей цепи, составляет $2,0$ Вт.