В схеме, изображeнной на рисунке, к источнику тока подключены два разных резистора R1 и R2. После переключения ключа К оказалось, что тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе R1 сопротивлением 5 Ом, равна той, что выделялась на резисторе сопротивлением R2 до переключения ключа. Внутреннее сопротивление источника тока r = 10 Ом. Какова величина R2?
Задача с уловкой. Казалось бы, если мощность и в первом и во втором случае одинакова, то и сопротивления резисторов одинаковы. Но, в условии написали "два РАЗНЫХ резистора". Значит, они разные по величине.
Введем обозначения: E,\;I_1,\;I_2,\;r,,\;P_1,\;P_2,\;R_1,\;R_2 - ЭДС, ток через первый резистор, ток через второй резистор, внутреннее сопротивление источника, мощность в первом резисторе, мощность во втором резисторе, сопротивление первого и второго резисторов.
Мощность на первом резисторе:
P_1=I_1^2R_1=(\frac{E}{R_1+r})^2*R_1 (1)
Мощность во втором резисторе: P_2=(\frac{E}{R_2+r_0})^2*R_2 (2)
По условию (1) = (2). Подставим из условия данные и приравняем правые части (1) и (2):
(\frac{E}{5+10})^2*5=(\frac{E}{R_2+10})^2*R_2
Получаем квадратное уравнение:
5R_2^2-125R_2+500=0
Корни этого уравнения: R_{21}=5 R_{22}=20
Первый корень не подходит по условию задачи.
Ответ: R_2=20 Ом
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.