к источнику постоянного тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подключен резистор. Какое количество теплоты выделяется в резисторе за 1 с, если напряжение на клеммах источника равно 10 В? Сопотивление соединительных проводов пренебрежимо мало.

ЭДС = 12 В.

r = 2 Ом.

t = 1 с.

U = 10 В.

Q - ?

При прохождении электрического тока по проводнику, в нем выделяется количество теплоты Q, которое определяется формулой закона Джоуля-Ленца: Q = U² * t / R.

Запишем закон Ома для замкнутого контура и для участка цепи: I = ЭДС / (R + r), I = U / R.

ЭДС / (R + r) = U / R.

ЭДС * R = U * (R + r).

ЭДС * R = U * R + U * r.

ЭДС * R - U * R = U * r.

R = U * r / (ЭДС - U).

R = 10 В * 2 Ом / (12 В - 10 В) = 10 Ом.

Q = (10 В) ² * 1 с / 10 Ом = 10 Дж.

Ответ: в резисторе выделится Q = 10 Дж тепловой энергии.