Упражнение 40 ГДЗ Перышкин 8 класс (2022) (Физика)
- Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за $$30\ \text{мин}$$, если сила тока в цепи $$0{,}5\ \text{А}$$, а напряжение на клеммах двигателя $$12\ \text{В}$$?
- Подсчитайте работу, совершённую электрическим током в лампе фонаря за $$5\ \text{мин}$$, если напряжение на лампе $$3{,}5\ \text{В}$$, а сопротивление спирали $$14\ \text{Ом}$$.
- Два проводника сопротивлением по $$5\ \text{Ом}$$ каждый соединены сначала последовательно, а потом параллельно и в обоих случаях включены под напряжение $$4{,}5\ \text{В}$$. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?
1) Работа электрического тока:
$$A=UIt$$
Переведём время в секунды: $$30\ \text{мин}=1800\ \text{с}$$.
Тогда
$$A=12\cdot 0{,}5\cdot 1800=10800\ \text{Дж}$$
2) Для лампы используем формулу
$$A=\frac{U^2}{R}t$$
Переведём время: $$5\ \text{мин}=300\ \text{с}$$.
Тогда
$$A=\frac{3{,}5^2}{14}\cdot 300=\frac{12{,}25}{14}\cdot 300=262{,}5\ \text{Дж}$$
3) Работа тока за одно и то же время пропорциональна мощности, а при постоянном напряжении
$$A=UIt=\frac{U^2}{R}t$$
При последовательном соединении:
$$R_{\text{посл}}=R_1+R_2=5+5=10\ \text{Ом}$$
$$A_{\text{посл}}=\frac{U^2}{R_{\text{посл}}}t=\frac{4{,}5^2}{10}t$$
При параллельном соединении:
$$R_{\text{пар}}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{5\cdot 5}{5+5}=2{,}5\ \text{Ом}$$
$$A_{\text{пар}}=\frac{U^2}{R_{\text{пар}}}t=\frac{4{,}5^2}{2{,}5}t$$
Сравним:
$$\frac{A_{\text{пар}}}{A_{\text{посл}}}=\frac{R_{\text{посл}}}{R_{\text{пар}}}=\frac{10}{2{,}5}=4$$
Значит, при параллельном соединении работа тока больше в 4 раза.
Ответ: 1) $$10800\ \text{Дж}$$; 2) $$262{,}5\ \text{Дж}$$; 3) при параллельном соединении, в 4 раза.
