18. 如图 15 所示电路,电源电压恒定,$ R_{1} $ 为 $ 10 \, \Omega $,$ R_{2} $ 为 $ 30 \, \Omega $,闭合开关 $ S $,电流表 $ A_{1} $ 为 $ 0.3 \, A $,电流表 $ A_{2} $ 为 $ 0.4 \, A $,求:
(1)$ R_{1} $ 两端电压。
(2)$ R_{2} $ 在 $ 1 \, min $ 内产生的热量。

(1)$ R_{1} $ 两端电压。
(2)$ R_{2} $ 在 $ 1 \, min $ 内产生的热量。
答案
(1)由电路图可知,$R_{1}$与$R_{2}$并联,电流表$A_{1}$测通过$R_{1}$的电流$I_{1}=0.3\,A$。根据欧姆定律$U=IR$,$R_{1}$两端电压:
$U_{1}=I_{1}R_{1}=0.3\,A × 10\,\Omega=3\,V$
(2)因并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流$I=0.4\,A$,通过$R_{2}$的电流:
$I_{2}=I - I_{1}=0.4\,A-0.3\,A=0.1\,A$
$R_{2}$两端电压$U_{2}=U_{1}=3\,V$(并联电路各支路电压相等)。根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,$t=1\,min=60\,s$,$R_{2}$产生的热量:
$Q=I_{2}^{2}R_{2}t=(0.1\,A)^{2} × 30\,\Omega × 60\,s=18\,J$
(1)$3\,V$
(2)$18\,J$
$U_{1}=I_{1}R_{1}=0.3\,A × 10\,\Omega=3\,V$
(2)因并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流$I=0.4\,A$,通过$R_{2}$的电流:
$I_{2}=I - I_{1}=0.4\,A-0.3\,A=0.1\,A$
$R_{2}$两端电压$U_{2}=U_{1}=3\,V$(并联电路各支路电压相等)。根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,$t=1\,min=60\,s$,$R_{2}$产生的热量:
$Q=I_{2}^{2}R_{2}t=(0.1\,A)^{2} × 30\,\Omega × 60\,s=18\,J$
(1)$3\,V$
(2)$18\,J$
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