Номер 901, страница 199 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

901. Два резистора сопротивлениями $R_1 = 1,8$ Ом и $R_2 = 1,0$ Ом соединены последовательно и подключены к источнику тока, ЭДС которого $\mathcal{E} = 6$ В и внутреннее сопротивление $r = 0,2$ Ом. Определите мощность тока, выделяющуюся во втором резисторе.

Дано:

Сопротивление первого резистора, $R_1 = 1,8 \text{ Ом}$

Сопротивление второго резистора, $R_2 = 1,0 \text{ Ом}$

ЭДС источника тока, $\mathscr{E} = 6 \text{ В}$

Внутреннее сопротивление источника, $r = 0,2 \text{ Ом}$

Все величины даны в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Мощность тока, выделяющуюся во втором резисторе, $P_2$ - ?

Решение:

Поскольку резисторы соединены последовательно, их общее внешнее сопротивление $R$ равно сумме их сопротивлений:

$R = R_1 + R_2 = 1,8 \text{ Ом} + 1,0 \text{ Ом} = 2,8 \text{ Ом}$

Силу тока $I$ в цепи найдем по закону Ома для полной цепи. Общее сопротивление всей цепи равно сумме внешнего и внутреннего сопротивлений $(R+r)$.

$I = \frac{\mathscr{E}}{R+r}$

Подставим числовые значения:

$I = \frac{6 \text{ В}}{2,8 \text{ Ом} + 0,2 \text{ Ом}} = \frac{6 \text{ В}}{3,0 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$

При последовательном соединении сила тока одинакова на всех участках цепи, поэтому ток, протекающий через второй резистор, равен $I = 2 \text{ А}$.

Мощность тока $P_2$, выделяющаяся на втором резисторе, вычисляется по формуле закона Джоуля-Ленца:

$P_2 = I^2 \cdot R_2$

Подставим значения силы тока и сопротивления второго резистора:

$P_2 = (2 \text{ А})^2 \cdot 1,0 \text{ Ом} = 4 \text{ А}^2 \cdot 1,0 \text{ Ом} = 4 \text{ Вт}$

Ответ: мощность тока, выделяющаяся во втором резисторе, составляет 4 Вт.