Номер 4, страница 109 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-4. Работа и мощность тока. Вариант 4 - номер 4, страница 109.

Условие.

4. При напряжении $220 \text{ В}$ в электрической лампе за 4 мин выделилось количество теплоты $14,4 \text{ кДж}$. Определите сопротивление нити накала лампы.

Решение.

Дано:

Напряжение, $U = 220$ В

Время, $t = 4$ мин

Количество теплоты, $Q = 14.4$ кДж

Перевод в систему СИ:

$t = 4 \text{ мин} = 4 \cdot 60 \text{ с} = 240 \text{ с}$

$Q = 14.4 \text{ кДж} = 14.4 \cdot 1000 \text{ Дж} = 14400 \text{ Дж}$

Найти:

Сопротивление нити накала, $\text{R}$ - ?

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока, можно найти по закону Джоуля-Ленца. Существует несколько форм записи этого закона. Для данной задачи удобно использовать формулу, связывающую количество теплоты с напряжением, сопротивлением и временем:

$Q = \frac{U^2}{R} \cdot t$

Из этой формулы выразим искомое сопротивление $\text{R}$:

$R = \frac{U^2 \cdot t}{Q}$

Подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ и выполним расчеты:

$R = \frac{(220 \text{ В})^2 \cdot 240 \text{ с}}{14400 \text{ Дж}} = \frac{48400 \text{ В}^2 \cdot 240 \text{ с}}{14400 \text{ Дж}}$

$R = \frac{11616000}{14400} \text{ Ом} = \frac{2420}{3} \text{ Ом} \approx 806.7 \text{ Ом}$

Округляя до трех значащих цифр, получаем $R \approx 807 \text{ Ом}$.

Ответ: сопротивление нити накала лампы приблизительно равно 807 Ом.