有两个电阻丝R1.R2和一个电源E,且电源E两端电压不变.如果只将电阻R1接入电路中,120S中产生热量12Q,如果将两个电阻并在电路中,60秒内产生热量8Q,如果将两个电阻串在电路中,要使产生热量为3Q,则通电时间多长?

问题描述:

有两个电阻丝R1.R2和一个电源E,且电源E两端电压不变.如果只将电阻R1接入电路中,120S中产生热量12Q,
如果将两个电阻并在电路中,60秒内产生热量8Q,如果将两个电阻串在电路中,要使产生热量为3Q,则通电时间多长?

当只把R1接到电源两端时,在时间 t1=120秒内产生热量是12Q。
有 12Q=(U^2 / R1)*t1=(U^2 / R1)*120
得 U^2 / R1=Q / 10 ..........................方程1
当将两个电阻并在电路中,在时间 t2=60秒内产生热量是8Q。
有 8Q=[(U^2 / R1)+(U^2 / R2)] * t2=[(U^2 / R1)+(U^2 / R2)] * 60
将方程1的关系代入上式
得 U^2 / R2=Q / 30 ........方程2
如果将两个电阻串在电路中,要使产生热量为3Q,设所求的时间是 T
即 3Q=[ U^2 /(R1+R2)] * T
(R1+R2)/ U^2=T / (3Q)
得 T / (3Q)=(R1 / U^2)+(R2 / U^2)
T / (3Q)=(10 / Q)+(30 / Q)
所求的时间是 T=120秒

120秒
R1 60秒Q1=6Q 并联60秒8Q 则R2 60秒Q2=2Q 若R1为R 则R2为3R 串联后为4R 60秒Q=E2/4R*T=1/4Q1=3/2Q (R1的Q1=E2/R*T=6Q)要产生3Q则用时=3Q/(3/2)*/60=120秒