опли тока в цепи электрического утюга равна 3,2 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение электрической цепи в течении 0,001 с? Б) Какую полезную работу совершает электродвигатель пылесоса в течение 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,85 A, a его КПД 20%? В) Два резистора сопротивлением 2 и 4 Ом каждый соединены параллельно. К ним подключен источник тока с напряжением 4 В. Определите общий ток в цепи. Г) За сколько времени можно нагреть 1 л воды от 20 °С до кипения, если опустить в неё проводник с сопротивлением 10 Ом, напряжение на концах которого 110 В? Потери тепла не учитывать.

А) Количество электронов

Сначала найдем заряд, прошедший через поперечное сечение цепи:

\[q = I \cdot t\]

Где:

• \(I = 3,2 \) A (сила тока)
• \(t = 0,001 \) с (время)

Подставляем значения:

\[q = 3,2 \cdot 0,001 = 0,0032 \) Кл

Теперь найдем количество электронов:

\[n = \frac{q}{e}\]

Где:

• \(e = 1,6 \cdot 10^{-19} \) Кл (заряд одного электрона)

Подставляем значения:

\[n = \frac{0,0032}{1,6 \cdot 10^{-19}} = 2 \cdot 10^{16} \)

Ответ: \(2 \cdot 10^{16}\) электронов

Б) Полезная работа электродвигателя

Сначала найдем общую работу, совершенную электродвигателем:

\[A_{общая} = U \cdot I \cdot t\]

Где:

• \(U = 220 \) В (напряжение)
• \(I = 1,85 \) A (сила тока)
• \(t = 25 \) мин = \(25 \cdot 60 = 1500 \) с (время)

Подставляем значения:

\[A_{общая} = 220 \cdot 1,85 \cdot 1500 = 610500 \) Дж

Теперь найдем полезную работу, учитывая КПД:

\[A_{полезная} = A_{общая} \cdot КПД\]

Где:

• КПД = 20% = 0,2

Подставляем значения:

\[A_{полезная} = 610500 \cdot 0,2 = 122100 \) Дж

Ответ: 122100 Дж

В) Общий ток в цепи с двумя параллельными резисторами

Сначала найдем общее сопротивление цепи:

\[\frac{1}{R_{общая}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\]

Где:

• \(R_1 = 2 \) Ом
• \(R_2 = 4 \) Ом

Подставляем значения:

\[\frac{1}{R_{общая}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} = \frac{3}{4}\] \[R_{общая} = \frac{4}{3} \) Ом

Теперь найдем общий ток в цепи:

\[I = \frac{U}{R_{общая}}\]

Где:

• \(U = 4 \) В (напряжение)

Подставляем значения:

\[I = \frac{4}{\frac{4}{3}} = 3 \) A

Ответ: 3 A

Г) Время нагрева воды

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева 1 л воды от 20 °C до кипения (100 °C):

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Где:

• \(m = 1 \) л = 1 кг (масса воды)
• \(c = 4200 \) Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды)
• \(\Delta T = 100 - 20 = 80 \) °C (изменение температуры)

Подставляем значения:

\[Q = 1 \cdot 4200 \cdot 80 = 336000 \) Дж

Теперь найдем мощность проводника:

\[P = \frac{U^2}{R}\]

Где:

• \(U = 110 \) В (напряжение)
• \(R = 10 \) Ом (сопротивление)

Подставляем значения:

\[P = \frac{110^2}{10} = 1210 \) Вт

Теперь найдем время нагрева воды:

\[t = \frac{Q}{P}\]

Подставляем значения:

\[t = \frac{336000}{1210} \approx 277,69 \) с

Ответ: \(277,69 \) с