Краткое пояснение: Используем формулу Q = P*t, где Q - количество теплоты, P - мощность, t - время.
Решение:
- Параллельное соединение:
- Мощность при параллельном соединении складывается: Pобщ = P₁ + P₂
- Время закипания: t = Q / (P₁ + P₂)
- Отношение мощностей: P₁ = Q / 10, P₂ = Q / 40
- Общая мощность: Pобщ = Q / 10 + Q / 40 = (4Q + Q) / 40 = 5Q / 40 = Q / 8
- Время закипания при параллельном соединении: t = Q / (Q / 8) = 8 мин
- Последовательное соединение:
- При последовательном соединении сопротивления складываются, а мощность уменьшается.
- P = U² / R, где U - напряжение, R - сопротивление.
- R₁ = U² / P₁ = U² / (Q / 10) = 10U² / Q
- R₂ = U² / P₂ = U² / (Q / 40) = 40U² / Q
- Rобщ = R₁ + R₂ = 10U² / Q + 40U² / Q = 50U² / Q
- Pобщ = U² / Rобщ = U² / (50U² / Q) = Q / 50
- Время закипания при последовательном соединении: t = Q / (Q / 50) = 50 мин
Ответ: При параллельном соединении вода закипит за 8 минут, при последовательном - за 50 минут.