Номер 5, страница 364 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 110. Работа и мощность постоянного тока. Глава 15. Законы постоянного тока - номер 5, страница 364.

Условие.

Решение.

Решение 3.

С точки зрения физики, мощность электрического тока ($P$) связана с напряжением ($U$) и сопротивлением ($R$) прибора формулой:

$P = \frac{U^2}{R}$

Из этой формулы видно, что при увеличении напряжения ($U$) мощность ($P$) будет возрастать пропорционально квадрату напряжения, если считать сопротивление прибора ($R$) постоянным. Например, если увеличить напряжение в 2 раза, то потребляемая мощность возрастет в 4 раза.

Однако на практике это делать категорически нельзя. Каждый электроприбор рассчитан на работу при определенном, так называемом номинальном напряжении (например, 220 В в бытовой сети). Все его компоненты (провода, нагревательные элементы, электронные платы) подобраны для безопасной работы именно при этом напряжении и соответствующей ему номинальной мощности.

Подача большего напряжения приведет к следующим последствиям:

• Согласно закону Ома ($I = \frac{U}{R}$), через прибор потечет ток ($I$), значительно превышающий расчетный.
• Резкое увеличение силы тока вызовет чрезмерный нагрев проводников и элементов прибора (согласно закону Джоуля — Ленца).
• Перегрев приведет к расплавлению изоляции, выходу из строя нагревательных элементов и электронных компонентов. В лучшем случае прибор просто сломается ("сгорит"), а в худшем — это может стать причиной возгорания и пожара.

Таким образом, хотя теоретически мощность и увеличится, это будет кратковременное явление, которое приведет к необратимому повреждению электроприбора.

Ответ: Увеличить мощность электроприбора путем подачи на него большего напряжения можно, но только на очень короткое время, так как это неминуемо приведет к выходу прибора из строя (он "сгорит") и может создать пожароопасную ситуацию. Поэтому на практике так делать нельзя.