1. Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за 30 мин, если сила тока в цепи 0,5 А, а напряжение на клеммах двигателя 12 В? 2. Напряжение на спирали лампочки от карманного фонаря равно 3,5 В, сопротивление спирали 14 Ом. Какую работу совершает ток в лампочке за 5 мин? 3. Два проводника, сопротивлением по 5 Ом каждый, соединены сначала последовательно, а потом параллельно и в обоих случаях включены под напряжение 4,5 В. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?

Дано:

• t = 30 мин = 1800 с
• I = 0,5 A
• U = 12 B

Найти: A

Решение:

Работа электрического тока вычисляется по формуле: \[A = U \cdot I \cdot t\]

Подставим значения: \[A = 12 \, \text{В} \cdot 0.5 \, \text{А} \cdot 1800 \, \text{с} = 10800 \, \text{Дж}\]

Ответ: 10800 Дж

Дано:

• U = 3,5 В
• R = 14 Ом
• t = 5 мин = 300 с

Найти: A

Решение:

Сначала найдем силу тока, используя закон Ома: \[I = \frac{U}{R} = \frac{3.5 \, \text{В}}{14 \, \text{Ом}} = 0.25 \, \text{А}\]

Теперь найдем работу тока: \[A = U \cdot I \cdot t = 3.5 \, \text{В} \cdot 0.25 \, \text{А} \cdot 300 \, \text{с} = 262.5 \, \text{Дж}\]

Ответ: 262.5 Дж

Дано:

• R₁ = R₂ = 5 Ом
• U = 4,5 В
• t - const

Найти: В каком случае работа тока больше и во сколько раз?

Решение:

Последовательное соединение:

Общее сопротивление: \[R_{посл} = R_1 + R_2 = 5 \, \text{Ом} + 5 \, \text{Ом} = 10 \, \text{Ом}\]

Работа тока: \[A_{посл} = \frac{U^2}{R_{посл}} \cdot t = \frac{(4.5 \, \text{В})^2}{10 \, \text{Ом}} \cdot t = 2.025 \cdot t\]

Параллельное соединение:

Общее сопротивление: \[\frac{1}{R_{паралл}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{5 \, \text{Ом}} + \frac{1}{5 \, \text{Ом}} = \frac{2}{5 \, \text{Ом}}\]

Следовательно, \[R_{паралл} = \frac{5}{2} \, \text{Ом} = 2.5 \, \text{Ом}\]

Работа тока: \[A_{паралл} = \frac{U^2}{R_{паралл}} \cdot t = \frac{(4.5 \, \text{В})^2}{2.5 \, \text{Ом}} \cdot t = 8.1 \cdot t\]

Сравнение: \[\frac{A_{паралл}}{A_{посл}} = \frac{8.1 \cdot t}{2.025 \cdot t} = 4\]

Ответ: Работа тока больше в случае параллельного соединения в 4 раза.