Номер 3, страница 71 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Характеристики электрических цепей. Смотрим и думаем - номер 3, страница 71.

Условие.

3. Рассчитайте электроэнергию, потребляемую электрической лампой за 10 ч работы.

Решение.

Дано:

Напряжение сети, $U = 220 \text{ В}$ (стандартное значение из указанного на лампе диапазона 220-240 В)
Сила тока, $I = 200 \text{ мА}$
Время работы, $t = 10 \text{ ч}$

Перевод в систему СИ:
$I = 200 \text{ мА} = 200 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.2 \text{ А}$
$t = 10 \text{ ч} = 10 \cdot 3600 \text{ с} = 36000 \text{ с}$

Найти:

Электроэнергия, $\text{W}$ - ?

Решение:

Потребляемая электроэнергия (или работа электрического тока) вычисляется по формуле: $W = P \cdot t$, где $\text{P}$ – мощность электрического тока, а $\text{t}$ – время его работы.

Мощность, в свою очередь, определяется по формуле: $P = U \cdot I$, где $\text{U}$ – напряжение, а $\text{I}$ – сила тока.

Объединив две формулы, получим: $W = U \cdot I \cdot t$

Подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ и вычислим энергию в джоулях (Дж):
$W = 220 \text{ В} \cdot 0.2 \text{ А} \cdot 36000 \text{ с} = 1584000 \text{ Дж}$

Для удобства результат можно выразить в киловатт-часах (кВт·ч), так как это стандартная единица измерения потребления электроэнергии. Для этого необходимо мощность выразить в киловаттах (кВт), а время – в часах (ч).

1. Найдем мощность лампы в ваттах (Вт):
$P = 220 \text{ В} \cdot 0.2 \text{ А} = 44 \text{ Вт}$

2. Переведем мощность в киловатты:
$P = 44 \text{ Вт} = 0.044 \text{ кВт}$

3. Рассчитаем электроэнергию в кВт·ч, используя время $t = 10 \text{ ч}$:
$W = P \cdot t = 0.044 \text{ кВт} \cdot 10 \text{ ч} = 0.44 \ \mathrm{кВт \cdot ч}$

Ответ: потребляемая электроэнергия за 10 часов работы составляет 1 584 000 Дж, или 0.44 кВт·ч.