Работа и мощность электрического тока

Работа и мощность электрического тока Задачи

4 Задач в теме
4 Решений в теме
0 Подписчиков

Работа и мощность электрического тока

Активность в теме Работа и мощность электрического тока

Самые активные физики в теме Работа и мощность электрического тока

Лучшие решения в теме Работа и мощность электрического тока

Какая масса воды выкипит за 20 минут
Создано: @nick 10 июля 2016 17:02
поставьте оценку:
1 голосов, средний бал: 5.0000

Дано СИ: $R=160$ [Ом], $m=0,5$ [кг], $T_1=20$ [°C], $T_2=100$ [°C], $U=220$ [В], $τ=20$ [Мин] = 20×60 = 1200 [с], $η=0,8$

Из справочника берем: $c=4187$ [$\frac{Дж}{кг×К}$], $r=2260×10^3$ [$\frac{Дж}{кг}$]

Нагрев воды от 20° до 100° или через какое время вода закипит: $W=\frac{ηU^2τ}{R}$=$cm(T_2-T_1)$, отсюда $τ_нагр=\frac{Rcm(T_2-T_1)}{ηU^2}$=$\frac{160×4187×0,5(100-80)}{0,8×220^2}$=692 [с]

Тогда время для парообразования: $τ_пар=τ-τ_нагр$ = 1200-692 = 508 [с], и энергия на парообразование $W_пар=\frac{ητU^2}{R}=\frac{0,8×508×220^2}{160}$ = 122936 [Дж]

Масса пара $m=\frac{W_пар}{r}=\frac{122936}{2260×10^3}$ = 0,054 [кг]

Ответ: выкипит за 20 минут работы кипятильника 0,054 кг воды.

Сколько метров никелиновой проволоки
Создано: @luckystarr 18 сентября 2015 19:57
поставьте оценку:
1 голосов, средний бал: 5.0000
Лучшее Решение

1) Мощность

формула 1

$ P = UI $

Отсюда получим ток протекающий через проволоку.

формула 2

$ I = \frac{P}{U} = \frac{360 Вт}{200 В} = 1.8 [А] $

2) По закону Ома найдем сопротивление проволоки

формула 3

$ R = \frac{U}{I} = \frac{200 В}{1.8 А} = 111.111 [Ом] $

Заглянем в справочник по физике и подсмотрим удельное сопротивление никелиновой проволоки

формула 4

$ \rho = 42 * 10^{-2} \frac{[Ом * мм^2]}{[м]} $

Сопротивление проволоки расчитывается по формуле:

формула 5

$ R = \frac{\rho l}{S} $

Здесь

таблица 1

lДлина проволоки
SПлощадь сечения

Получаем

формула 6

$ l = \frac{ R S }{ \rho } $

формула 7

$ l = \frac{111.111 [Ом] * 0.5[мм^2]}{42 * 10^{-2} \frac{[Ом * мм^2]}{[м]} } $

формула 8

$ l = 132.275 [м] $
Найти мощность (P) в электрической цепи.
Создано: @dinaflox 7 декабря 2015 20:12
поставьте оценку:
1 голосов, средний бал: 5.0000
Лучшее Решение

Мощность тока найдем по формуле $ P = I^{2}·R $. Силу тока найдем как отношение заряда к времени его прохождения: $ I = \frac{q}{t} $. Окончательно имеем: $ P = \frac{q^{2}·R}{t^{2}} $. Подставляем данные: $ P = \frac{100 Кл^{2}·2 Ом}{4 с^{2}} = 50 Вт $

Во сколько раз медленнее нагреет воду до кипения нагреватель
Создано: @nick 4 октября 2017 10:58
поставьте оценку:
0 голосов, средний бал: 0.0000

Найдите, во сколько раз медленнее нагреет воду до кипения нагреватель, состоящий из четырех последовательно соединенных спиралей, чем нагреватель, состоящий из четырех таких же спиралей, но соединенных параллельно.

Данные задачи: замкнутая электрическая цепь

Сопротивление спирали$R$
Количество спиралей$N$4
Мощность нагревателя при последовательном соединении$P_{посл}$
Мощность нагревателя при параллельном соединении$P_{пар}$
Найти$\frac{P_{посл}}{P_{пар}}$?

Мощность в замкнутой электрической цепи определяется по формуле

$ P = UI=U\frac{U}{R}=\frac{U^2}{R} $

где

$ R - сопротивление электрической цепи $

Для нагревателя с последовательным включением четырех спиралей сопротивление электрической цепи

$ R_{посл} = R_{1}+R_{2}+R_{3}+R_{4}=4R $

Тогда

$ P_{посл} = \frac{U^{2}}{R_{посл}}=\frac{U^{2}}{4R} $

Для нагревателя с параллельным включением четырех спиралей сопротивление электрической цепи

$ R_{пар} = \frac{\frac{R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}}{(R_{1}+R_{2})(R_{3}+R_{4})}}{\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}+\frac{R_{3}R_{4}}{R_{3}+R_{4}}}=\frac{\frac{R^{4}}{4R^{2}}}{\frac{R^{2}}{2R}+\frac{R^{2}}{2R}}=\frac{R}{4} $

и окончательно

$ P_{пар} = \frac{U^{2}}{R_{пар}}=\frac{U^{2}}{\frac{R}{4}}=\frac{4U^{2}}{R}} $

Тогда

$ \frac{P_{посл}}{P_{пар}}=\frac{\frac{U^{2}}{4R}}{\frac{4U^{2}}{R}}=\frac{1}{16} $

Откуда находим

$ 16P_{посл} = P_{пар} $

Ответ:

$ В 16 раза медленнее $

Сложнейшие задачи в теме Работа и мощность электрического тока

Записать новую задачу Все задачи Все темы Все физики