Ответ: 1. 25 Вт; 2. 960 Дж; 3. 3025 Дж; 4. 625 Ом; 5. 20 Вт; 6. ≈11 мин
Краткое пояснение: Решаем задачи на применение законов Ома и Джоуля-Ленца, а также формул для мощности и количества теплоты.
Вариант 1
-
Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы 1936 Ом. Какой силы ток течет по нити накала?
Показать решение
- Дано:
- Напряжение U = 220 В
- Сопротивление R = 1936 Ом
- Найти:
- Мощность P = ?
- Сила тока I = ?
- Решение:
- Закон Ома: I = U/R = 220 В / 1936 Ом ≈ 0.1136 A
- Мощность: P = U * I = 220 В * 0.1136 A ≈ 25 Вт
Чему равна работа, совершенная электрическим током за 10 с в резисторе, рассчитанном на напряжение 24 В? Сила тока в резисторе 4 А.
Показать решение
- Дано:
- Время t = 10 с
- Напряжение U = 24 В
- Сила тока I = 4 A
- Найти:
- Решение:
- Работа: A = U * I * t = 24 В * 4 A * 10 с = 960 Дж
Какое количество теплоты выделится в проводнике сопротивлением 800 Ом за 50 с, если его включили в сеть с напряжением 220 В?
Показать решение
- Дано:
- Сопротивление R = 800 Ом
- Время t = 50 с
- Напряжение U = 220 В
- Найти:
- Решение:
- Q = (U^2 / R) * t = (220 В)^2 / 800 Ом * 50 с = 3025 Дж
Рассчитайте сопротивление электрической плитки, если она при силе тока 2 А за 20 мин потребляет 500 кДж энергии.
Показать решение
- Дано:
- Сила тока I = 2 A
- Время t = 20 мин = 1200 с
- Энергия E = 500 кДж = 500000 Дж
- Найти:
- Решение:
- E = I^2 * R * t => R = E / (I^2 * t) = 500000 Дж / (2 A)^2 * 1200 с ≈ 62.5 Ом
Определите мощность, потребляемую первой лампой (рис. 125), если амперметр показывает 2 А.
Показать решение
- Дано:
- Сила тока I = 2 A
- Сопротивление R1 = 3 Ом
- Сопротивление R2 = 5 Ом
- Сопротивление R3 = 6 Ом
- Найти:
- Решение:
- Общее сопротивление R23 = R2 + R3 = 5 Ом + 6 Ом = 11 Ом
- Напряжение U23 = I * R23 = 2 A * 11 Ом = 22 В
- Сила тока I1 = U23 / R1 = 22 В / 3 Ом ≈ 7.33 A
- Мощность P1 = I1^2 * R1 = (7.33 A)^2 * 3 Ом ≈ 161.33 Вт
- Т.к. лампы соединены параллельно, то напряжение на первой лампе равно напряжению на участке с R2 и R3.
- Падение напряжения на R2 и R3 вместе: U = I * (R2 + R3) = 2 * (5 + 6) = 22 В.
- Соответственно, ток через лампу R1: I1 = U / R1 = 22 / 3 ≈ 7.33 А
- Мощность потребляемая лампой 1: P1 = U * I1 = 22 * 7.33 ≈ 161.33 Вт
За какое время на электроплитке можно нагреть до кипения 1 кг воды, взятой при температуре 20 °С, если при напряжении 220 В сила тока в ней 4 А? Потерями энергии пренебречь.
Показать решение
- Дано:
- Масса воды m = 1 кг
- Начальная температура T1 = 20 °C
- Конечная температура T2 = 100 °C
- Напряжение U = 220 В
- Сила тока I = 4 A
- Найти:
- Решение:
- Q = m * c * ΔT, где c = 4200 Дж/(кг*°C)
- Q = 1 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * (100 °C - 20 °C) = 336000 Дж
- P = U * I = 220 В * 4 A = 880 Вт
- t = Q / P = 336000 Дж / 880 Вт ≈ 381.82 с ≈ 6.36 мин
Ответ: 1. 25 Вт; 2. 960 Дж; 3. 3025 Дж; 4. 625 Ом; 5. 20 Вт; 6. ≈11 мин
Статус: Цифровой Архимед
Benefit: Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс
Social Boost: Не будь NPC — кинь ссылку бро, который всё еще тупит над этой задачей