Question

Конфорка профессиональной электроплиты состоит из двух нагревательных элементов сопротивлением 150 Ом и 100 Ом, которые с помощью пакетного переключателя могут соединяться либо каждый отдельно, либо оба параллельно, либо оба последовательно. Какая мощность будет выделяться в конфорке в каждом из случаев?
Какое количество теплоты выделяется в каждом случае за 1 ч? Напряжение питания конфорки 220 В.

Answer 1

Дано:
Напряжение питания (U) = 220 В
Сопротивление первого элемента (R1) = 150 Ом
Сопротивление второго элемента (R2) = 100 Ом

Найти:
а) Мощность конфорки в трех различных режимах подключения
б) Количество выделенной теплоты в каждом случае за 1 час

Решение:
а)
1. Для каждого элемента отдельно:
   P1 = U^2 / R1 = (220 В)^2 / 150 Ом
   P2 = U^2 / R2 = (220 В)^2 / 100 Ом

2. В параллельном соединении:
   R_параллель = (R1 * R2) / (R1 + R2)
   P_параллель = U^2 / R_параллель

3. В последовательном соединении:
   R_послед = R1 + R2
   P_послед = U^2 / R_послед

б)
Для каждого режима:
Q = P * t

Результаты:
а)
1. Для каждого элемента отдельно:
   P1 ≈ 322.67 Вт
   P2 = 484 Вт

2. В параллельном соединении:
   P_параллель ≈ 807.4 Вт

3. В последовательном соединении:
   P_послед = 193.6 Вт

б)
1. Для каждого элемента отдельно:
   Q1 ≈ 1 160 412 Дж
   Q2 = 1 742 400 Дж

2. В параллельном соединении:
   Q_параллель ≈ 2 907 840 Дж

3. В последовательном соединении:
   Q_послед = 697 920 Дж