Определите мощность стиральной машины если известно что за каждые 20 мин ток совершает работу 720кдж

Обновлено: 04.01.2025

Репетитор по физике

Задача 2. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

Какое количество теплоты выделится в спирали электроплитки за время \(t=1 минута\), если напряжение в цепи \(U=220 В \), а сила тока в ней \(I=2 А ? \)
Дать ответ в килоджоулях.
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и подставим числа:

\(Q=2А \cdot 220В \cdot 60с=26400 Дж=26,4 Кдж\)

Задача 3. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

Какое количество теплоты выделит электрический паяльник за время \(t=20 минут\), если напряжение в его цепи \(U=220 В \), а сила тока в ней \(I=150 мА ? \)
Дать ответ в килоджоулях.
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и подставим числа:

\(Q=0,15А \cdot 220В \cdot 1200с=39600 Дж=39,6 Кдж\)

Задача 4. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

Определить значение силы тока в нагревательном элементе заднего стекла легкового автомобиля, если за время \( t=30 \; секунд \) он выделяет количество теплоты \(Q=720 Дж .\) Напряжение бортовой сети автомобиля \(U=12 Вольт \)
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и выразим силу тока,разделив обе части уравнения на \(Ut \):

Задача 5. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

Определить значение силы тока в спирали кипятильника, включенного в розетку с напряжением \(U=220 Вольт, \) если за час его работы выделяется количество теплоты \(Q=7,92 МДж. \)
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и выразим силу тока,разделив обе части уравнения на \(Ut \):

Задача 6. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

За какое время комнатный электрообогреватель , включенный в розетку с напряжением \(U=220 Вольт, \) передаст комнате количество теплоты \(Q=5,94 МДж, \) если сила тока в нем составляет \(I=15 Ампер ?\)
Ответ дать в минутах.
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и выразим силу тока,разделив обе части уравнения на \(IU \):

1800 секунд = 30 минут

Ответ: \( t= 30 минут \)

Задача 7. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

За какой промежуток времени в промышленной плавильной электопечи,включенной в сеть с напряжением \(U=380 Вольт, \) выделится количество теплоты \(Q=3,42 МДж, \) если сила тока в ней составляет \(I=30 Ампер ?\)
Ответ дать в минутах.
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и выразим силу тока,разделив обе части уравнения на \(IU \):

300 секунд = 5 минут

Ответ: \( t= 5 минут \)

Задача 8. Закон Джоуля-Ленца (Тепловое действие тока )

Найти напряжение электрического обогревателя дизельного топлива, установленного в топливном баке грузового автомобиля, если за время \(t=10 минут \) он выделяет количество теплоты \(Q=28,8 кДж, \) при силе тока \(I=2 \; \) Ампера.
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Запишем формулу закона Джоуля-Ленца и выразим напряжение,разделив обе части уравнения на \(It \):

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Сила тока

I

I = U / R

Напряжение

U

U = IR

Время

t

t = A / IU

Работа тока

А

A = IUt

Мощность тока

Р

Р = IU

Мощность источника тока в замкнутой цепи

Р

1 мин = 60 с; 1 ч = 60 мин; 1 ч = 3600 с.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Определить мощность тока в электрической лампе, если при напряжении 110 В сила тока в ней 200 мА.

Задача № 2. Определить мощность тока в электрической лампе, если сопротивление нити акала лампы 400 Ом, а напряжение на нити 100 В.

Задача № 3. Определить силу тока в лампе электрического фонарика, если напряжение на ней 6 В, а мощность 1,5 Вт.

Задача № 4. В каком из двух резисторов мощность тока больше при последовательном (см. рис. а) и параллельном (см. рис. б) соединении? Во сколько раз больше, если сопротивления резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 100 Ом?

Задача № 5. Ученики правильно рассчитали, что для освещения елки нужно взять 12 имеющихся у них электрических лампочек. Соединив их последовательно, можно будет включить их в городскую сеть. Почему меньшее число лампочек включать нельзя? Как изменится расход электроэнергии, если число лампочек увеличить до 14?

Задача № 6. В горном ауле установлен ветряной двигатель, приводящий в действие электрогенератор мощностью 8 кВт. Сколько лампочек мощностью 40 Вт можно питать от этого источника тока, если 5% мощности расходуется в подводящих проводах?

Задача № 7. Сила тока в паяльнике 4,6 А при напряжении 220 В. Определите мощность тока в паяльнике.

Задача № 8. Одинакова ли мощность тока в проводниках ?

Задача № 9. На баллоне первой лампы написано 120 В; 100 Вт, а на баллоне второй — 220 В; 100 Вт. Лампы включены в сеть с напряжением, на которое они рассчитаны. У какой лампы сила тока больше; во сколько раз?

Задача № 10. (повышенной сложности) В сеть напряжением 120 В параллельно включены две лампы: 1 — мощностью 300 Вт, рассчитанная на напряжение 120 В, и 2, последовательно соединенная с резистором,— на 12 В. Определите показания амперметров А1 и А и сопротивление резистора, если амперметр А2 показывает силу тока 2 А.

Задача № 11. ОГЭ При силе тока I₁ = 3 А во внешней цепи выделяется мощность Р₁ = 18 Вт, а при силе тока I₂ = 1 А — мощность Р₂ = 10 Вт. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Задача № 12. ЕГЭ Имеются две электрические лампочки мощностью Р₁ = 40 Вт и Р₂ = 60 Вт, рассчитанные на напряжение сети U = 220 В. Какую мощность будет потреблять каждая из лампочек, если их подключить к сети последовательно?

Краткая теория для решения Задачи на Мощность электрического тока.

Кстати, много полезной информации для студентов, а также приятные скидки, вы найдете на нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!

Работа и мощность тока: задачи с решением

Перед непосредственным решением задач на работу и мощность электрического тока повторите теорию, ознакомьтесь с общей памяткой по решению задач. Также мы собрали для вас вместе более 40 формул по физике, держите их под рукой.

Задача №1. Мощность электрического тока

Условие

Сопротивление нити накала электрической лампы составляет 400 Ом, а напряжение на нити равно 100 В. Какова мощность тока в лампе?

Решение

По определению, мощность тока на участке цепи равна работе, деленной на время, за которое она была совершена:

Подставим значения, и найдем мощность:

Ответ: 25 Вт.

Задача №2. Расчет мощности электрического тока

Условие

Два резистора соединены параллельно и последовательно. В каком из двух резисторов мощность тока больше (и во сколько раз) соответственно при параллельном и последовательном соединении?

Решение

1) При последовательном соединении сила тока в каждом резисторе одинакова, а мощность тока напрямую зависит от сопротивления резисторов:

Мощность тока во втором резисторе больше в 10 раз.

2) При параллельном соединении на резисторах будет разная сила тока, но одинаковое напряжение. Для мощности тока целесообразно использовать формулу:

Мощность тока в первом резисторе больше в 10 раз.

Ответ: В 10 раз больше во втором резисторе; в 10 раз больше в первом резисторе.

Задача №3. Работа электрического тока

Условие

Какова работа электрического тока в паяльнике, если сила тока в цепи равна 3 А, а сопротивление паяльника – 40 Ом? Время работы паяльника – 30 минут. Какое количество теплоты выделится в паяльнике за это время?

Решение

По закону Джоуля-Ленца, работа тока на наподвижном проводнике с сопротивлением R, преобразуется в тепло.

При вычислениях не забывайте переводит все величины в систему СИ.

Работа тока равна выделившемуся количеству теплоты.

Ответ: 648 кДж.

Задача №4. Расчет работы электрического тока

Условие

Какую работу ток совершает в электродвигателе за 20 минут, если сила тока в цепи равна 0,2 А, а напряжение составляет 12 В.

Решение

Применим формулу для работы тока:

Ответ: 2880 Дж.

Напоследок мы приберегли для вас задачу посложнее.

Задача №5 на закон Джоуля-Ленца

Условие

Сила тока в проводнике сопротивлением R=20 Ом нарастает в течение времени Δt=2 с по линейному закону от I0=0 до Imax=6 А. Определить количество теплоты Q1, выделившееся в этом проводнике за первую секунду, и Q2 - за вторую, а также найти отношение этих количеств теплоты Q2/Q1.

Решение

Закон Джоуля – Ленца применим в случае постоянного тока (I =const). Если же сила тока в проводнике изменяется, то указанный закон справедлив для бесконечно малого промежутка времени и записывается в виде:

Здесь сила тока I является некоторой функцией времени. В нашем случае I=kt, где k - коэффициент пропорциональности, равный отношению приращений силы тока к интервалу времени, за который произошло это приращение:

С учетом этого, формула для количества теплоты примет вид:

Для определения количества теплоты, выделившегося за конечный промежуток времени, выражение для бесконечно малого количества теплоты следует проинтегрировать в пределах от t1 до t2:

При определении количества теплоты, выделившегося за первую секунду, пределы интегрирования t1 =О, t2= 1 с и, следовательно, Q1=60 Дж, а за вторую секунду - пределы интегрирования t1= 1 с, t2=2 с и тогда Q2=420 Дж.

Кстати, читайте в нашем блоге о том, как считать интегралы.

За вторую секунду выделится теплоты в 7 раз больше, чем за первую секунду.

Ответ: 60 Дж; 420 Дж; в 7 раз больше.

Вопросы на работу и мощность электрического тока

Вопрос 1. Что такое работа электрического тока?

Ответ. Работа электрического тока – это физическая величина, которая показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику. Она равна произведению силы тока на участке цепи, напряжению на концах этого участка и времени, в течение которого протекает ток по проводнику.

Единица измерения работы – 1 Джоуль.

Вопрос 2. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.

Ответ. Это эмпирический закон преобразования работы тока в тепло. Он был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж. Джоулем и Э. Ленцем.

Работа электрического тока, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло, выделяющееся на проводнике.

При прохождении тока по проводнику положительные ионы в узлах кристаллических решеток проводника за счет энергии тока начинают сильнее колебаться, что сопровождается увеличением внутренней энергии проводника, т.е. его нагреванием.

Вопрос 3. Что такое мощность электрического тока?

Ответ. Мощность тока – физическая величина, характеризующая скорость совершения током работы. Мощность равна отношению работы к интервалу времени, за которые она была совершена:

Единицей измерения мощности является Ватт. 1 Ватт – это мощность, при которой за одну секунду совершается работа в 1 Джоуль.

Вопрос 4. Приведите пример внесистемной единицы измерения работы.

Ответ. На практике часто пользуются единицей, называемой ватт-час (втч). Так как в часе 3 600 секунд, 1 ватт-час равен 3 600 Дж.

Вопрос 5. Как измерить работу тока?

Ответ. В простейшем случае для измерения работы тока нужны амперметр, вольтметр и часы. На практике работу электрического тока измеряют с помощью счетчиков.

Нужна помощь в решении задач и выполнении других заданий? Профессиональный сервис для учащихся всегда к вашим услугам.

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Цель урока. Проверить и оценить качество усвоения пройденного материала.

Вариант 1

1. Определите работу, совершаемую при перемещении электрического заряда 500 Кл через спираль электро- плитки, включенной в сеть напряжением 220 В.

2. Какова мощность тока в приборе, если ток совершил работу 25 кДж за 12 мин?

3. В спирали электроплитки, включенной в сеть напря- жением 220 В при силе тока 3,5 А, выделилось 693 кДж энергии. Сколько минут была включена в сеть плитка?

4. Какой заряд накопит конденсатор электроемкостью 1 мкФ, если его зарядить до напряжения 100 В?

Вариант 2

1. Реостат в течение 15 мин находился под напряжением 105 В, при этом сила тока была равна 210 мА. Опреде- лите работу тока в реостате за это время.

2. Электрическая лампочка включена в цепь напряжени- ем 220 В, сила тока составляет 0,4 А. Определите мощ- ность тока в лампочке.

3. Определите количество теплоты, выделяемое электри- ческой плитой за 15 мин, если сопротивление ее спира- ли 20 Ом, а сила тока 4 А.

4. Какова емкость конденсатора, которому от источника напряжения 120 В сообщается заряд 6•10 –5 Кл?

Вариант 3

1. Рассчитайте работу, совершаемую током в автомобиль- ной лампочке за 30 мин, если напряжение на спирали лампочки равно 12 В, а сопротивление ее спирали 10 Ом.

2. Мощность тока в электрокамине равна 0,98 кВт при силе тока в цепи 4,5 А. Определите напряжение на клеммах электрокамина.

3. Определите количество теплоты, выделившееся при ударе молнии, продолжительность которой была 0,001 с, средняя сила тока 18 кА, а напряжение 105 кВ.

4. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор емкостью 4 мкФ, чтобы ему передать заряд 4,4•10 –4 Кл?

Вариант 4

1. Сила тока в электролампе прожектора равна 2 А. Ка- кое напряжение подведено к прожектору, если в нем совершается работа электрическим током 45,6 кДж за 1 мин?

2. Определите мощность стиральной машины, если из- вестно, что за каждые 20 мин ток совершает работу, равную 720 кДж.

3. При какой силе тока в проводнике сопротивлением

1 Ом за 1 с выделяется количество теплоты, равное 4 Дж?

4. Какой энергией обладает плоский конденсатор емко- стью 1,5•10 –4 мкФ, если напряжение между его об- кладками равно 120 В?

В. 1. 1. A = 110 кДж. 2. P = 34,7 Вт. 3. t = 15 мин.

4. q = 10 –4 Кл.

В. 2. 1. A = 19,8 кДж. 2. P = 88 Вт. 3. Q = 288 кДж.

4. C = 0,5•10 –5 Ф.

В. 3. 1. A = 25,92 кДж. 2. U = 220 В. 3. Q = 1,9 

 10 6 Дж. 4. U = 100 В.

В. 4. 1. U = 380 В. 2. P = 0,6 кВт . 3. I = 2 А.

Читайте также: