Контрольная работа по теме: «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Конденсатор» для 8 класса. Вариант 1. 1. Определите количество теплоты, выделяемое стальной спиралью длиной 50 см и поперечным сечением 0,5 мм за 15 минут при силе тока 2А. Р= 0,15 Ом глё м 2. Какую мощность развивает электродвигатель при силе тока в цепи 4 А и сопротивлении в электрической цепи 55 Ом. Какую работу совершает при этом электрический ток за 10 минут? 3.За какое время электрический фен выделит 600 Дж теплоты, если напряжение в электрической сети 220 В, а сила тока в спирали 2 А. 4. Два проводника соединены сначала последовательно, а затем параллельно в цепь напряжением 36 В. Сопротивления проводников одинаковы и равны по 6 Ом каждый. Определите мощность тока в каждом случае, и сравните в каком случае выделится большая мощность и во сколько раз. 5. Рассчитайте стоимость израсходованной за месяц электроэнергии при тарифе 30к./кВтч работающей лампочки в течение недели по 4 часа в сутки, если лампочка рассчитана на мощность 75 Вт. работи токс. 6. Предложите способы увеличения электроемкости конденсатора.

1. Определите количество теплоты

• Дано:
• Длина спирали l = 50 см = 0,5 м
• Поперечное сечение S = 0,5 мм² = 0,5 * 10⁻⁶ м²
• Время t = 15 мин = 900 с
• Сила тока I = 2 A
• Найти: Количество теплоты Q

Решение:

Определяем сопротивление спирали:

\[R = \rho * \frac{l}{S}\]

где удельное сопротивление стали \(\rho = 0.15 Ом * мм²/м = 0.15 * 10⁻⁶ Ом * м\)

\[R = 0.15 * 10^{-6} * \frac{0.5}{0.5 * 10^{-6}} = 0.15 Ом\]

• Количество теплоты, выделяемое спиралью:

\[Q = I^2 * R * t = 2^2 * 0.15 * 900 = 4 * 0.15 * 900 = 540 Дж\]

Ответ: 540 Дж

2. Какую мощность развивает электродвигатель

• Дано:
• Сила тока I = 4 A
• Сопротивление R = 55 Ом
• Время t = 10 мин = 600 с
• Найти: Мощность P, Работа A

Решение:

\[P = I^2 * R = 4^2 * 55 = 16 * 55 = 880 Вт\] \[A = P * t = 880 * 600 = 528000 Дж = 528 кДж\]

Ответ: 880 Вт, 528 кДж

3. За какое время электрический фен выделит 600 Дж теплоты

• Дано:
• Количество теплоты Q = 600 Дж
• Напряжение U = 220 В
• Сила тока I = 2 A
• Найти: Время t

Решение:

\[Q = U * I * t\] \[t = \frac{Q}{U * I} = \frac{600}{220 * 2} = \frac{600}{440} = 1.36 с\]

Ответ: 1.36 с

4. Два проводника соединены

• Дано:
• Напряжение U = 36 В
• Сопротивление каждого проводника R = 6 Ом
• Найти: Мощность при последовательном и параллельном соединении и сравнение.

Решение:

Последовательное соединение:

\[R_{общ} = R + R = 6 + 6 = 12 Ом\] \[P_{последов} = \frac{U^2}{R_{общ}} = \frac{36^2}{12} = \frac{1296}{12} = 108 Вт\]

• Параллельное соединение:

\[\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{R} = \frac{1}{6} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}\] \[R_{общ} = 3 Ом\] \[P_{параллель} = \frac{U^2}{R_{общ}} = \frac{36^2}{3} = \frac{1296}{3} = 432 Вт\]

Мощность при параллельном соединении больше в \(\frac{432}{108} = 4\) раза.

Ответ: 108 Вт (последовательное), 432 Вт (параллельное), в 4 раза больше при параллельном соединении.

5. Рассчитайте стоимость израсходованной электроэнергии

• Дано:
• Тариф 30 коп/кВтч = 0.3 руб/кВтч
• Время работы в неделю 4 часа в сутки
• Мощность лампочки P = 75 Вт = 0.075 кВт
• Найти: Стоимость электроэнергии за месяц.

Решение:

Время работы в месяц:

\[4 часа/день * 7 дней/неделю * 4 недели/месяц = 112 часов/месяц\]

• Потребленная электроэнергия за месяц:

\[0.075 кВт * 112 часов = 8.4 кВтч\]

• Стоимость электроэнергии за месяц:

\[8.4 кВтч * 0.3 руб/кВтч = 2.52 руб\]

Ответ: 2.52 руб

6. Предложите способы увеличения электроемкости конденсатора.

Для увеличения электроемкости конденсатора можно:

• Увеличить площадь пластин конденсатора.
• Уменьшить расстояние между пластинами.
• Использовать диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью.