1) В спіралі електроплитки, яка підключена до електромережі з напругою 220 В при силі струму 3,5 А виділяється 690 кДж теплоти. Скільки часу працювала в мережі електроплитка?
2) Два резистори опорами 6 Ом та 10 Ом підключені до мережі послідовно. Яка кількість теплоти виділяється в кожному резисторі за 2 хв, якщо напруга на другому резисторі 20 В?​

Ответ:

1. Запишемо формулу для обчислення електричної енергії:

E = Pt, де Е - електрична енергія, Р - потужність, t - час роботи.

Оскільки потужність в нас невідома, то спочатку знайдемо її за формулою:

P = UI, де U - напруга, I - сила струму.

Підставимо в формулу:

P = 220 В * 3,5 А = 770 Вт

Тепер за формулою знайдемо час роботи:

t = E/P = 690000 Дж / 770 Вт = 896,10 с або 14,93 хв (округлюємо до двох знаків після коми)

2. Запишемо формулу для обчислення електричної енергії:

E = Pt, де Е - електрична енергія, Р - потужність, t - час роботи.

Оскільки ми шукаємо кількість теплоти, що виділяється в кожному резисторі, то потужність залежить від опору та напруги:

P = U^2/R, де U - напруга, R - опір.

Спочатку знайдемо напругу на першому резисторі:

U1 = 6 Ом * 3,5 А = 21 В

Напруга на другому резисторі буде складатись з напруги на першому та напруги на самому другому резисторі:

U2 = 20 В + 6 Ом * 3,5 А = 41 В

Тепер можемо знайти потужність кожного резистора:

P1 = U1^2/R1 = 21 В^2 / 6 Ом = 73,5 Вт

P2 = U2^2/R2 = 41 В^2 / 10 Ом = 168,1 Вт

Тепер за формулою знайдемо кількість теплоти в кожному резисторі за 2 хвилини:

E1 = P1t = 73,5 Вт * 120 с = 8820 Дж

E2 = P2*t = 168,1 Вт * 120 с = 20172 Дж