вариант -4 1. Какой силы ток протекает через лампу мощностью 100Вт, если напряжение на лампе 22082 2. При силе тока в 4А, и сопротивлении 80 Ом, какое время должен протекать ток, чтобы выделилось 153600 Дж теплоты. 3. Определите силу тока в никелиновой проволоки длиной 10 м и площадью поперечного сечения 4 мм² при напряжении на ее концах 10 В (удельное сопротивление никелина 0,40 Ом-мм²/м). 4. Сколько времени потребуется электрическому нагревателю, чтобы довести до кипения 3 кг воды, начальная температура которой 10 °С? Сила тока в нагревателе 7 Л. напряжение в сети 220 В. К.П.Д. нагревателя равен 45% 5. Определите общее сопротивление и силу тока цепи R₁ = 6 Ом R₂ = 8 Ом A B RR R-4 Ом R-? R R R₄ = 14 Ом R= 12 Ом 1-? UAB 120 B

Задача 1: Расчет силы тока через лампу

Мощность лампы \( P = 100 \) Вт, напряжение \( U = 220 \) В.

Используем формулу: \( P = U \cdot I \), где \( I \) — сила тока.

Выражаем силу тока: \( I = \frac{P}{U} \)

Пошаговое решение:

1. Подставляем значения: \( I = \frac{100}{220} \)
2. Вычисляем: \( I ≈ 0.45 \) А

Ответ: \( I ≈ 0.45 \) А

Задача 2: Расчет времени протекания тока

Сила тока \( I = 4 \) А, сопротивление \( R = 80 \) Ом, выделившаяся теплота \( Q = 153600 \) Дж.

Используем закон Джоуля-Ленца: \( Q = I^2 \cdot R \cdot t \), где \( t \) — время.

Выражаем время: \( t = \frac{Q}{I^2 \cdot R} \)

Пошаговое решение:

1. Подставляем значения: \( t = \frac{153600}{4^2 \cdot 80} \)
2. Вычисляем: \( t = \frac{153600}{16 \cdot 80} = \frac{153600}{1280} \)
3. \( t = 120 \) с

Ответ: \( t = 120 \) с

Задача 3: Расчет силы тока в никелиновой проволоке

Длина проволоки \( l = 10 \) м, площадь поперечного сечения \( A = 4 \) мм², напряжение \( U = 10 \) В, удельное сопротивление никелина \( \rho = 0.40 \) Ом·мм²/м.

Сопротивление проволоки: \( R = \rho \cdot \frac{l}{A} \)

Закон Ома: \( I = \frac{U}{R} \)

Пошаговое решение:

1. Вычисляем сопротивление: \( R = 0.40 \cdot \frac{10}{4} = 1 \) Ом
2. Вычисляем силу тока: \( I = \frac{10}{1} = 10 \) А

Ответ: \( I = 10 \) А

Задача 4: Расчет времени нагрева воды

Масса воды \( m = 3 \) кг, начальная температура \( T_1 = 10 \) °C, конечная температура \( T_2 = 100 \) °C, сила тока \( I = 7 \) А, напряжение \( U = 220 \) В, КПД \( \eta = 45\% = 0.45 \).

Количество теплоты для нагрева воды: \( Q = m \cdot c \cdot (T_2 - T_1) \), где \( c = 4200 \) Дж/(кг·°C) — удельная теплоемкость воды.

Энергия, потребленная нагревателем: \( W = U \cdot I \cdot t \)

С учетом КПД: \( \eta \cdot W = Q \)

Выражаем время: \( t = \frac{Q}{\eta \cdot U \cdot I} = \frac{m \cdot c \cdot (T_2 - T_1)}{\eta \cdot U \cdot I} \)

Пошаговое решение:

1. Вычисляем количество теплоты: \( Q = 3 \cdot 4200 \cdot (100 - 10) = 3 \cdot 4200 \cdot 90 = 1134000 \) Дж
2. Вычисляем время: \( t = \frac{1134000}{0.45 \cdot 220 \cdot 7} = \frac{1134000}{693} ≈ 1636.36 \) с

Ответ: \( t ≈ 1636.36 \) с

Задача 5: Расчет общего сопротивления и силы тока цепи

Дано: \( R_1 = 6 \) Ом, \( R_2 = 8 \) Ом, \( R_3 = 4 \) Ом, \( R_4 = 14 \) Ом, \( R_5 = 12 \) Ом, \( U_{AB} = 120 \) В.

Схема содержит параллельное и последовательное соединения резисторов.

Сначала упростим схему.

1. Резисторы \( R_2 \) и \( R_3 \) соединены последовательно: \( R_{23} = R_2 + R_3 = 8 + 4 = 12 \) Ом
2. Резисторы \( R_4 \) и \( R_5 \) соединены последовательно: \( R_{45} = R_4 + R_5 = 14 + 12 = 26 \) Ом

Теперь у нас есть три участка цепи: \( R_1 = 6 \) Ом, \( R_{23} = 12 \) Ом, \( R_{45} = 26 \) Ом

Параллельное соединение \( R_{23} \) и \( R_{45} \):

\( \frac{1}{R_{2345}} = \frac{1}{R_{23}} + \frac{1}{R_{45}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{26} = \frac{26 + 12}{12 \cdot 26} = \frac{38}{312} \)

\( R_{2345} = \frac{312}{38} ≈ 8.21 \) Ом

Общее сопротивление цепи: \( R = R_1 + R_{2345} = 6 + 8.21 = 14.21 \) Ом

Ток в цепи: \( I = \frac{U_{AB}}{R} = \frac{120}{14.21} ≈ 8.44 \) А

Ответ: \( R ≈ 14.21 \) Ом, \( I ≈ 8.44 \) А