При последовательном подключении сила тока одинакова на любом участке цепи, то есть нам достаточно найти общую силу тока с учетом сопротивлений нагрузок
I=U/R=U/(R₁+R₂)=40В/(30 Ом+10 Ом)=40В/40 Ом=1 А
Для описания этих изменений вводят функцию состояния - внутреннюю энергию U и две функции перехода - теплоту Q и работу A. Математическая формулировка первого закона:
dU = Q - A (дифференциальная форма) (2.1)
U = Q - A (интегральная форма) (2.2)
Буква в уравнении (2.1) отражает тот факт, что Q и A - функции перехода и их бесконечно малое изменение не является полным дифференциалом.
В уравнениях (2.1) и (2.2) знаки теплоты и работы выбраны следующим образом. Теплота считается положительной, если она передается системе. Напротив, работа считается положительной, если она совершается системой над окружающей средой.
Существуют разные виды работы: механическая, электрическая, магнитная, поверхностная и др. Бесконечно малую работу любого вида можно представить как произведение обобщенной силы на приращение обобщенной координаты, например:
Aмех = p. dV; Aэл = . dе; Aпов = . dW (2.3)
( - электрический потенциал, e - заряд, - поверхностное натяжение, W - площадь поверхности). С учетом (2.3), дифференциальное выражение первого закона можно представить в виде:
dU = Q - p. dV Aнемех (2.4)
В дальнейшем изложении немеханическими видами работы мы будем, по умолчанию, пренебрегать.
Механическую работу, производимую при расширении против внешнего давления pex, рассчитывают по формуле:
A = (2.5)
Если процесс расширения обратим, то внешнее давление отличается от давления системы (например, газа) на бесконечно малую величину: pex = pin - dp и в формулу (2.5) можно подставлять давление самой системы, которое определяется по уравнению состояния.
Проще всего рассчитывать работу, совершаемую идеальным газом, для которого известно уравнение состояния p = nRT / V (табл. 1).
1 А
Объяснение:
Согласно закону последовательного соединения проводников:
I₁ = I₂ = I
U = U₁ + U₂
R = R₁ + R₂
Пусть x В - напряжение на 1 лампочке
y В - на второй
Тогда I₁ = x / (10 Ом)
I₂ = y / (30 Ом)
Отсюда система уравнений:
x + y = 40
x/ 10 = y / 30
x + 3x = 40*
3x = y
4x = 40
x = 10 В
Отсюда y = 30 В
Сила тока в каждой лампочке составляет 1 А