53. Одна электролампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая - в сеть напряжением 220 В. а) В какой лампе при прохождении 1 Кл совершается большая работа и во сколько раз? 6) Через какую лампу должно пройти большее количество электричества, чтобы работа тока была одина- ковой в обеих лампах? 54. Как велика работа, совершаемая при перемещении 500 Кл B электроплитке, включенной в сеть напряжением 220 В? 55. Два вольтметра включены в разные цепи, но показывают одно и то же напряжение. Электрический ток в первом приборе совершил работу 73 Дж, а во втором-0,88 кДж. Какой вольтметр был включен в цепь большее время?

Решение

53. а) Работа электрического тока определяется по формуле: \[A = U \cdot q\] где U - напряжение, q - заряд (количество электричества).

• Для первой лампы: \[A_1 = 127 \cdot 1 = 127 \text{ Дж}\]
• Для второй лампы: \[A_2 = 220 \cdot 1 = 220 \text{ Дж}\]

Большая работа совершается во второй лампе. Чтобы узнать, во сколько раз работа во второй лампе больше, нужно разделить работу второй лампы на работу первой лампы:

\[\frac{A_2}{A_1} = \frac{220}{127} \approx 1.73\]

Работа во второй лампе больше в 1.73 раза.

б) Чтобы работа тока была одинаковой, необходимо, чтобы произведение напряжения на количество электричества было одинаковым для обеих ламп:

\[U_1 \cdot q_1 = U_2 \cdot q_2\]

Выразим отношение количества электричества:

\[\frac{q_1}{q_2} = \frac{U_2}{U_1} = \frac{220}{127} \approx 1.73\]

Через первую лампу должно пройти в 1.73 раза больше электричества, чтобы работа была одинаковой.

54. Работа, совершаемая при перемещении заряда в электрическом поле:

\[A = U \cdot q = 220 \cdot 500 = 110000 \text{ Дж} = 110 \text{ кДж}\]

55. Работа электрического тока:

\[A = U \cdot I \cdot t\]

Напряжение одинаково, значит, большая работа совершается там, где больше ток и время. Сравним работу:

\[73 \text{ Дж} \text{ и } 0.88 \text{ кДж} = 880 \text{ Дж}\]

Во втором приборе работа больше, следовательно, вольтметр был включен в цепь большее время.

Проверка за 10 секунд:
Лампа с большим напряжением потребляет больше энергии. При одинаковой работе, больший ток течет там, где меньше напряжение. Работа равна произведению напряжения на заряд. Вольтметр показывает напряжение, работа тока равна произведению напряжения, силы тока и времени.

Уровень эксперт: Зная напряжение и количество электричества, можно определить работу тока. Большая работа совершается при большем напряжении и большем количестве электричества. Чтобы сравнить работу, необходимо привести все единицы измерения к одной системе.