Задача 12.2, страница 53 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Задача 12.2. Через резистор с электрическим сопротивлением 5 Ом проходит ток 150 мА. Какая мощность выделяется на резисторе и какую работу совершает электрический ток в течение 2 ч?

Дано:

Сопротивление резистора $R = 5 \text{ Ом}$

Сила тока $I = 150 \text{ мА}$

Время $t = 2 \text{ ч}$

Перевод в систему СИ:

$I = 150 \text{ мА} = 150 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.15 \text{ А}$

$t = 2 \text{ ч} = 2 \cdot 60 \cdot 60 \text{ с} = 7200 \text{ с}$

Найти:

Мощность $\text{P}$ - ?

Работу тока $\text{A}$ - ?

Решение:

Мощность, выделяемая на резисторе, находится по закону Джоуля-Ленца. Формула для расчета мощности $\text{P}$ через силу тока $\text{I}$ и сопротивление $\text{R}$ имеет вид:

$P = I^2 \cdot R$

Подставим в формулу значения из условия задачи, переведенные в систему СИ:

$P = (0.15 \text{ А})^2 \cdot 5 \text{ Ом} = 0.0225 \text{ А}^2 \cdot 5 \text{ Ом} = 0.1125 \text{ Вт}$

Теперь определим работу, которую совершает электрический ток. Работа $\text{A}$ связана с мощностью $\text{P}$ и временем $\text{t}$ следующим соотношением:

$A = P \cdot t$

Подставим в эту формулу рассчитанное значение мощности и время в секундах:

$A = 0.1125 \text{ Вт} \cdot 7200 \text{ с} = 810 \text{ Дж}$

Ответ: мощность, выделяемая на резисторе, равна $0.1125 \text{ Вт}$; работа, совершаемая электрическим током за 2 часа, равна $810 \text{ Дж}$.