ID: 00017153
Какая тепловая мощность будет выделяться на резисторе $R_3$ в схеме, изображённой на рисунке, если резистор $R_4$ перегорит (превратится в разрыв цепи)? Все резисторы, включённые в схему, имеют одинаковое сопротивление $40$ Ом. Внутреннее сопротивление источника $r = 2$ Ом; его ЭДС $50$ В.
(см. рисунок)
Источник: Сборник Гиголо
Схема — две параллельные пары резисторов, соединённые последовательно: ($R_1\parallel R_2$) и ($R_3\parallel R_4$). Когда $R_4$ перегорает, во второй паре остаётся только $R_3$, и теперь весь ток идёт через него. Дальше — закон Ома для полной цепи и закон Джоуля–Ленца.
Первая пара параллельна: $\dfrac{R}{2}=20$ Ом. Во второй паре после перегорания $R_4$ остаётся $R_3=40$ Ом. Они последовательны: $R_{внеш}=20+40=60$ Ом.
$R_3$ теперь в неразветвлённой части, через него идёт весь ток источника: $I=\dfrac{E}{r+R_{внеш}}=\dfrac{50}{2+60}=\dfrac{50}{62}\approx0,806$ А.
$P_3=I^2R=0,806^2\cdot40\approx26$ Вт.
$P_3 \approx 26$ Вт