Номер 4, страница 43 - гдз по физике 8 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 6. Работа и мощность электрического тока. Вариант 3 - номер 4, страница 43.

Условие.

4*. Какая мощность выделяется на этом резисторе?

Решение.

Для решения задачи, представленной на изображении, недостаточно данных. Вопрос "Какая мощность выделяется на этом резисторе?" ссылается на некий резистор, параметры которого (сопротивление) и условия его работы в электрической цепи (сила тока, напряжение) не указаны. Поэтому дать точный численный ответ невозможно.

Однако, можно продемонстрировать общий подход к решению подобных задач. Мощность, выделяемая на резисторе, — это физическая величина, равная количеству теплоты, выделяемому в резисторе в единицу времени при прохождении через него электрического тока. Она рассчитывается на основе закона Джоуля-Ленца. Для расчета необходимо знать любые два из трех следующих параметров: сопротивление резистора ($\text{R}$), силу тока ($\text{I}$), протекающего через него, или напряжение ($\text{U}$) на его концах.

Ниже представлен пример решения подобной задачи с гипотетическими данными для демонстрации хода вычислений.

4*. Какая мощность выделяется на этом резисторе?

Предположим, что из контекста задачи (который отсутствует в предоставленном изображении) известно, что сопротивление резистора составляет 25 Ом, а сила тока, протекающего через него, равна 2 А.

Дано:

$R = 25 \text{ Ом}$
$I = 2 \text{ А}$

В системе СИ все данные уже представлены, перевод не требуется.

Найти:

$\text{P}$ — ?

Решение:

Электрическая мощность $\text{P}$, выделяемая на резисторе при прохождении тока, может быть вычислена с использованием одной из трех эквивалентных формул:

1. Через силу тока и напряжение: $P = U \cdot I$

2. Через силу тока и сопротивление: $P = I^2 \cdot R$

3. Через напряжение и сопротивление: $P = \frac{U^2}{R}$

В нашем гипотетическом примере известны сила тока $\text{I}$ и сопротивление $\text{R}$, поэтому наиболее прямолинейным будет использование второй формулы, которая напрямую связывает эти величины с мощностью.

Подставим известные значения в формулу:

$P = I^2 \cdot R = (2 \text{ А})^2 \cdot 25 \text{ Ом} = 4 \text{ А}^2 \cdot 25 \text{ Ом} = 100 \text{ Вт}$

Для проверки мы можем сначала найти напряжение $\text{U}$ на резисторе, используя закон Ома для участка цепи:

$U = I \cdot R = 2 \text{ А} \cdot 25 \text{ Ом} = 50 \text{ В}$

А затем рассчитать мощность, используя первую формулу:

$P = U \cdot I = 50 \text{ В} \cdot 2 \text{ А} = 100 \text{ Вт}$

Результаты совпадают, что подтверждает правильность вычислений.

Ответ: При гипотетических условиях (сопротивление 25 Ом и сила тока 2 А) мощность, выделяемая на резисторе, составляет 100 Вт.