物理题,由于过长,就打在下面了!希望能有详细过程!谢谢!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 05:32:26
某电热杯中有甲乙两根电热丝,只将甲电热丝接到电源上,烧开一杯水需要12min,只将乙电热丝接到电源上时,烧开同样的一杯水需要18min,若将它们串联接到电源上时,烧开同样的一杯水需要多少min? 若改为并联呢?

串联:由于电压是一个定值,设为U,W为烧开需要的能量,串联后电阻R=R1+R2,功率为P=U^2/(R1+R2),由于甲和乙单独的的功率分别是P1=U^2/R1和P2=U^2/R2,时间t1=W/P1=R1*W/U^2=12,t2=W/P2=R2*W/U^2=18,则串联时所需时间t=W/P=(R1+R2)*W/U^2=t1+t2=30
并联:t=R1*R2/(R1+R2)*W/U^2=t1*t2/(t1+t2)=7.2

公式:W=I^2Rt=U^2/R*t
二次做功相同,则有:U^2/R1*T1=U^2/R2*T2
所以,R1/R2=T2/T1=18/12=3/2

串联电阻是R3=R1+R2=R2+1.5R2=2.5R2
所以有:R3/R2=T2/T3
T3=18/2。5=7。2分,即串联时间是:7。2分。

并联电阻R4=R2R1/(R2+R1)=R2*1。5R2/(R2+1。5R2)=0。6R2
所以有:T4/T2=R2/R4=1/0。6
T4=18*1/0。6=30分
即并联时时间是:30分

解:设甲电热丝的电阻为R1;乙电热丝的电阻为R2;
甲电热丝与乙电热丝串联时,烧开一杯水需时为t1;
甲电热丝与乙电热丝并联时,烧开一杯水需时为t2;
依题意,有 R1/R2=12/18=2/3
R2=3R1/2
当甲电热丝与乙电热丝串联时,其等效电阻为 R1+R2=5R1/2
当甲电热丝与乙电热丝并联时,其等效电阻为 R1‖R2=3R1/5
当甲电热丝与乙电热丝串联时,有:t1/12=5R1/2/R1
解之,得:t1=30min
当甲电热丝与乙电热丝串联时,有:t1/12=3R1/5/R1
解之,得:t2=7.2min

P=Q/t
R=U^2/P
R1=12C,R2=18C C为常数
串联时 R=30C
需要3