Объяснение:
Дано:
R₁ = 2 Ом
R₂ = 6 Ом
R₃ = 4 Ом
R₄ = 5 Ом
R₅ = 5 Ом
U = 220 В
Iₙ - ?
1)
Рассмотрим блок из параллельно соединенных резисторов.
Сопротивление верхней ветви:
R₂₃ = R₂ + R₃ = 6 + 4 = 10 Ом
Сопротивление нижней ветви:
R₄₅ = R₄ + R₅ = 5 + 5 = 10 Ом
Заметим, что номиналы сопротивлений R₂₃ и R₃₄ одинаковы, значит, сопротивление блока:
R₂₃₄₅ = 10/2 = 5 Ом
Теперь общее сопротивление цепи:
R = R₁ + R₂₃₄₅ = 2 + 5 = 7 Ом
2)
Сила тока в цепи:
I = U/R
I = 220 / 7 ≈ 31 А
Ток через R₁ равен общему току:
I₁ = I = 31 А
Напряжение на первом резисторе:
U₁ = I₁·R₁ = 31·2 ≈ 62 В
Значит, на блоке напряжение:
U₂₃ = U₄₅ = U - U₁ = 220 - 62 ≈ 160 В
Поскольку номиналы сопротивлений ветвей одинаковы, то:
I₂₃ = I₄₅ = I/2 = 31 /2 ≈ 16 А
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
Объяснение:
Дано:
R₁ = 2 Ом
R₂ = 6 Ом
R₃ = 4 Ом
R₄ = 5 Ом
R₅ = 5 Ом
U = 220 В
Iₙ - ?
1)
Рассмотрим блок из параллельно соединенных резисторов.
Сопротивление верхней ветви:
R₂₃ = R₂ + R₃ = 6 + 4 = 10 Ом
Сопротивление нижней ветви:
R₄₅ = R₄ + R₅ = 5 + 5 = 10 Ом
Заметим, что номиналы сопротивлений R₂₃ и R₃₄ одинаковы, значит, сопротивление блока:
R₂₃₄₅ = 10/2 = 5 Ом
Теперь общее сопротивление цепи:
R = R₁ + R₂₃₄₅ = 2 + 5 = 7 Ом
2)
Сила тока в цепи:
I = U/R
I = 220 / 7 ≈ 31 А
Ток через R₁ равен общему току:
I₁ = I = 31 А
Напряжение на первом резисторе:
U₁ = I₁·R₁ = 31·2 ≈ 62 В
Значит, на блоке напряжение:
U₂₃ = U₄₅ = U - U₁ = 220 - 62 ≈ 160 В
Поскольку номиналы сопротивлений ветвей одинаковы, то:
I₂₃ = I₄₅ = I/2 = 31 /2 ≈ 16 А