Два маленьких металлических шарика имеющих заряды 2q и -q , расположены на некотором расстоянии друг от друга. как изменится сила их взаимодействия если каждому шарику передать ещё и заряд -3q ?

Первый шар станет q + 2q = 3q, а второй станет -q + 2q = q
Сила станет пропорциональна 3q*q = 3q².
Значит сила увеличится в 3 раза.

Количество теплоты, выделяемое при прохождении электрического тока вычисляется по формуле

Q = U²·t/R

Напряжение U в сети и при параллельном, и при последовательном соединении одинаково.

Пусть Q₁ =U²·t₁/R₁ - количество теплоты, выделяемое при параллельном соединении,

Q₂ =U²·t₂/R₂ - количество теплоты, выделяемое при последовательном соединении.

При параллельном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₁ = R·R/(R + R) = 0,5R

При последовательном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₂ = R + R = 2R

По условию  количества теплоты должны быть одинаковы

U²·t₁/R₁ = U²·t₂/R₂

или

t₁/R₁ = t₂/R₂

подствим R₁ и R₂

t₁/0,5R = t₂/2R

t₁ = 4t₂

Получилось, что при последовательном соединении время нагрева в 4 раза больше, чем при параллельном.

Из условия не ясно, при каком соединении время равно 20минутам.

Пусть t₁  = 20мин, тогда t₂ = 5мин,

если же t₂  = 20мин, тогда t₁ = 80мин

ответ: 1)если время нагревания при последовательном соединении равно 20мин, то время нагревания при параллельном соединении рано 80мин = 1час20мин.

2) если время нагревания при параллельном соединении равно 20мин, то время нагревания при последовательном соединении рано 5мин.

 

 

При решении задачи нужно учесть, что оба тела — и котел, и вода — будут нагреваться вместе. Между ними происходит теплообмен.

Их температуры можно считать одинаковыми, т. е. температура котла и воды изменяется на 100 °С - 10 °С = 90 °С.

Но количества теплоты, полученные котлом и водой, не будут одинаковыми.

Ведь их массы и удельные теплоемкости различны.

Количество теплоты,полученное котлом,равно: Q1=c1m1(t2-t1)

Q1=460Дж/кг*градусы  *  10 кг  *  90 градусов=414000Дж=414кДж

Количество теплоты, полученное водой, равно: Q2 = c2m2(t2 -t1)

Q2=4200Дж/кг*градусы  *  20кг  *90 градусов=7560000Дж=7560Кдж

Общее количество теплоты:Q=Q1+Q2

Q=414кДж+7560кДж=7974кДж