Нагреватель электрического чайника состоит из двух спиралей. При включении в сеть постоянного напряжения двух спиралей, соединенных параллельно, вода закипает в n раз быстрее, чем при последовательном соединении. Найдите отношение R1/R2 сопротивлений спиралей.
Обозначим: - соответственно количество теплоты, необходимой для нагрева до кипения чайника, напряжение в сети, сопротивление первой и второй спирали, время для нагрева при параллельном и последовательном включении.
При последовательном: (1)
При параллельном: (2)
Делим почленно (1) на (2):
(3) (4)
(5)
Поделим почленно (5) на произведение и получим:
(6)
Обозначим искомое соотношение буквой х:
Тогда (6) можно переписать в виде:
Поделим почленно (5) на произведение и получим:
(6)
Обозначим искомое соотношение буквой х:
Тогда (6) можно переписать в виде:
(7)
Из (7) получаем квадратное уравнение: (8)
Решая полученное квадратное уравнение, находим ответ на нашу задачу:
(9)
(10)