К-4. Вариант 3 1 Какую работу совершит ток в электродвигателе за 90 с, если при напряжении 220 В сила тока в обмотке двигателя равна 0,2 A? 2. Определите мощность тока в электрической лампочке, если при напряжении 5 В сила тока в ней 100 мА. 3. Какое количество теплоты выделится в реостате сопротивлением 50 Ом за 2 мин при силе тока в цепи 2 А? На сколько градусов за 5 мин можно нагреть на электроплитке 1,5 кг воды, если при напряжении 220 В сила тока в ней 5 А? Потерями энергии пренебречь. 5. Определите мощность, потребляемую первой лампой (рис. 127), если показания амперметра 2 А. За какое время можно с помощью электрического кипятильника мощностью 500 Вт нагреть 500 г воды в стакане от 20 °С до кипения? R₂=15 Ом 2A R₁ - 4 Ом R₃ = 10 Ом Рис. 127 A

1. Какую работу совершит ток в электродвигателе?

• Дано:
  • Время t = 90 с
  • Напряжение U = 220 В
  • Сила тока I = 0.2 А
• Найти: Работа A - ?
• Решение: Работа тока вычисляется по формуле A = U * I * t
• Подставим значения: A = 220 В * 0.2 А * 90 с = 3960 Дж

Ответ: 3960 Дж

2. Определите мощность тока в электрической лампочке.

• Дано:
  • Напряжение U = 5 В
  • Сила тока I = 100 мА = 0.1 А
• Найти: Мощность P - ?
• Решение: Мощность вычисляется по формуле P = U * I
• Подставим значения: P = 5 В * 0.1 А = 0.5 Вт

Ответ: 0.5 Вт

3. Какое количество теплоты выделится в реостате?

• Дано:
  • Сопротивление R = 50 Ом
  • Время t = 2 мин = 120 с
  • Сила тока I = 2 А
• Найти: Количество теплоты Q - ?
• Решение: Количество теплоты вычисляется по формуле Q = I² * R * t
• Подставим значения: Q = (2 А)² * 50 Ом * 120 с = 24000 Дж

Ответ: 24000 Дж

4. На сколько градусов можно нагреть воду на электроплитке?

• Дано:
  • Масса воды m = 1.5 кг = 1500 г
  • Время t = 5 мин = 300 с
  • Напряжение U = 220 В
  • Сила тока I = 5 А
• Найти: Изменение температуры ΔT - ?
• Решение:
  • Количество теплоты, выделенное плитой: Q = U * I * t = 220 В * 5 А * 300 с = 330000 Дж
  • Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q = m * c * ΔT, где c = 4200 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды
  • Приравняем теплоты: 330000 Дж = 1.5 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * ΔT
  • ΔT = 330000 Дж / (1.5 кг * 4200 Дж/(кг*°C)) ≈ 52.38 °C

Ответ: ≈ 52.38 °C

5. Определите мощность, потребляемую первой лампой.

• Дано:
  • R₁ = 4 Ом
  • R₂ = 15 Ом
  • R₃ = 10 Ом
  • I (амперметр) = 2 А
• Найти: Мощность P₁ - ?
• Решение:
  • Ток через R₂ и R₃: I = 2 А
  • Общее сопротивление параллельного участка R₂₃: 1/R₂₃ = 1/R₂ + 1/R₃ = 1/15 + 1/10 = (2 + 3) / 30 = 5 / 30 = 1 / 6; R₂₃ = 6 Ом
  • Напряжение на параллельном участке U₂₃: U₂₃ = I * R₂₃ = 2 А * 6 Ом = 12 В
  • Ток через R₁: I₁ = U₂₃ / R₁ = 12 В / 4 Ом = 3 А
  • Мощность, потребляемая первой лампой P₁: P₁ = I₁² * R₁ = (3 А)² * 4 Ом = 36 Вт

Ответ: 36 Вт

6. За какое время можно нагреть воду в стакане?

• Дано:
  • Масса воды m = 500 г = 0.5 кг
  • Начальная температура T₁ = 20 °C
  • Конечная температура T₂ = 100 °C
  • Мощность кипятильника P = 500 Вт
• Найти: Время t - ?
• Решение:
  • Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q = m * c * ΔT = 0.5 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * (100 °C - 20 °C) = 0.5 * 4200 * 80 = 168000 Дж
  • Время нагрева t: t = Q / P = 168000 Дж / 500 Вт = 336 с

Ответ: 336 с