ГЛАВА 27. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ОДНОРОДНОГО УЧАСТКА ЦЕПИ И ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ. ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

В связи с формулами (27.16), (27.17) отметим следующее обстоятельство. Очень часто школьники не могут правильно ответить на вопрос, а как мощность, выделяемая в проводнике, зависит от его сопротивления. Ведь формула (27.16), казалось бы, утверждает, что выделяемая мощность прямо пропорциональна сопротивлению проводника, первая часть формулы (27.17) - обратно пропорциональна, вторая часть - не зависит от сопротивления проводника. А как же действительно зависит выделяемая мощность от сопротивления проводника? И хотя ответ на этот вопрос очень прост - и не так, и не так, и не так - школьники задают его так часто, что мы решили рассмотреть соответствующий пример.

Пример 27.4. На каком из сопротивлений в схеме, представленной на рис. 27.7, выделяется наибольшая мощность? = 1 Ом, = 2 Ом, = 3 Ом, = 4 Ом, = 5 Ом, = 6 Ом. Найти эту мощность, если к схеме приложено напряжение U = 100 В.

Решение. Часто школьники рассуждают так: «По закону Джоуля-Ленца мощность, выделяемая на резисторе R, равна . Поэтому наибольшая мощность будет выделяться на наибольшем сопротивлении ». Иногда - так: «По закону Джоуля-Ленца наибольшая мощность будет выделяться на самом маленьком сопротивлении схемы ». Конечно, и то, и другое рассуждение неправильно, поскольку электрический ток через резисторы или напряжение на всех резисторах схемы не являются одинаковыми, и для сравнения мощности это необходимо учитывать.

Поэтому сравним сначала мощности, выделяемые на сопротивлениях , и . Поскольку эти сопротивления соединены последовательно, ток через них одинаков, и из формулы заключаем, что среди них наибольшая мощность выделяется на . Аналогично, среди сопротивлений , и наибольшая мощность будет выделяться на наибольшем сопротивлении, т.е. на сопротивлении .