Здравствуйте, ребята! Давайте решим эту задачу вместе.
Дано:
* Сопротивление проводника: ( R = 20 , Ом )
* Время: ( t = 1 , минута = 60 , секунд )
* Работа: ( A = 120 , кДж = 120000 , Дж )
Найти:
* Напряжение: ( U = ? )
Решение:
1. Запишем формулу для работы электрического тока:
( A = \frac{U^2}{R} cdot t )
где:
* ( A ) - работа (в джоулях),
* ( U ) - напряжение (в вольтах),
* ( R ) - сопротивление (в омах),
* ( t ) - время (в секундах).
2. Выразим напряжение ( U ) из этой формулы:
( U^2 = \frac{A cdot R}{t} )
( U = \sqrt{\frac{A cdot R}{t}} )
3. Подставим известные значения:
( U = \sqrt{\frac{120000 , Дж cdot 20 , Ом}{60 , с}} )
( U = \sqrt{\frac{2400000}{60}} )
( U = \sqrt{40000} )
( U = 200 , В )
Ответ:
Напряжение источника должно быть равно 200 В.
Развернутый ответ для школьника:
Мы должны найти, какое напряжение нужно, чтобы в проводнике с сопротивлением 20 Ом за одну минуту совершалась работа в 120 кДж. Сначала мы перевели 1 минуту в 60 секунд, а 120 кДж в 120000 Дж, чтобы все единицы измерения были в системе СИ. Затем мы вспомнили формулу для работы электрического тока: ( A = \frac{U^2}{R} cdot t ). Из этой формулы мы выразили напряжение ( U ) и подставили все известные значения. В результате вычислений получили, что напряжение равно 200 В. Значит, для выполнения заданной работы необходимо напряжение 200 В.