Номер 291, страница 96 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца - номер 291, страница 96.

Условие.

291. Три лампы сопротивлением 240 Ом каждая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением 120 В. Определите мощность, потребляемую всеми лампами, и работу тока (в кВт·ч) за 8 ч.

Решение.

Дано:

Количество ламп, $n = 3$

Сопротивление каждой лампы, $R = 240$ Ом

Напряжение сети, $U = 120$ В

Время, $t = 8$ ч

Перевод в систему СИ:

Время $t = 8 \text{ ч} = 8 \cdot 3600 \text{ с} = 28800 \text{ с}$

Найти:

Общую мощность, $P_{общ}$ - ?

Работу тока, $\text{A}$ - ? (в кВт·ч)

Решение:

мощность, потребляемую всеми лампами

При параллельном соединении напряжение на всех элементах цепи одинаково и равно напряжению источника питания. Таким образом, напряжение на каждой лампе составляет 120 В.

Мощность, потребляемую одной лампой, можно рассчитать по формуле:

$P_1 = \frac{U^2}{R}$

Подставим числовые значения:

$P_1 = \frac{(120 \text{ В})^2}{240 \text{ Ом}} = \frac{14400}{240} \text{ Вт} = 60 \text{ Вт}$

Так как все три лампы одинаковы и соединены параллельно, общая мощность, потребляемая всеми лампами, равна сумме их мощностей:

$P_{общ} = n \cdot P_1 = 3 \cdot 60 \text{ Вт} = 180 \text{ Вт}$

Ответ: мощность, потребляемая всеми лампами, составляет 180 Вт.

работу тока (в кВт·ч) за 8 ч

Работа электрического тока $\text{A}$ вычисляется по формуле $A = P_{общ} \cdot t$.

Согласно условию задачи, работу необходимо выразить в киловатт-часах (кВт·ч). Для этого нужно общую мощность выразить в киловаттах (кВт), а время — в часах (ч).

Переведем общую мощность из ватт в киловатты, зная, что 1 кВт = 1000 Вт:

$P_{общ} = 180 \text{ Вт} = \frac{180}{1000} \text{ кВт} = 0,18 \text{ кВт}$

Время работы дано в часах: $t = 8$ ч.

Теперь рассчитаем работу тока:

$A = 0,18 \text{ кВт} \cdot 8 \text{ ч} = 1,44 \text{ кВт} \cdot \text{ч}$

Ответ: работа тока за 8 часов равна 1,44 кВт·ч.