Страница 160 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета

Авторы: Пёрышкин И. М., Иванов А. И.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2022

Цвет обложки: белый

ISBN: 978-5-09-084611-0

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 8 классе

Cтраница 160

№1 (с. 160)
Условие. №1 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 1, Условие

1. Как, зная напряжение, силу тока и время, рассчитать работу электрического тока?

Решение. №1 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 1, Решение
Решение 2. №1 (с. 160)

1. Как, зная напряжение, силу тока и время, рассчитать работу электрического тока?

Работа электрического тока на участке цепи — это физическая величина, равная произведению напряжения на этом участке, силы тока и времени, в течение которого совершалась работа. Чтобы рассчитать работу электрического тока ($A$), необходимо знать три величины: электрическое напряжение ($U$) на концах участка цепи, силу тока ($I$) в цепи и время ($t$), в течение которого ток проходил по этому участку.

Формула для расчёта работы электрического тока выглядит следующим образом:

$A = U \cdot I \cdot t$

В этой формуле $A$ обозначает работу тока (в Джоулях, Дж), $U$ — напряжение (в Вольтах, В), $I$ — силу тока (в Амперах, А), а $t$ — время (в секундах, с).

Эта формула следует из определения напряжения. Напряжение ($U$) — это работа ($A$), совершаемая электрическим полем при перемещении единичного положительного заряда ($q$), то есть $U = \frac{A}{q}$, откуда $A = U \cdot q$. Сила тока ($I$) определяется как заряд ($q$), проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени ($t$), то есть $I = \frac{q}{t}$, откуда $q = I \cdot t$. Подставив выражение для заряда в формулу для работы, получим итоговую формулу: $A = U \cdot (I \cdot t) = U \cdot I \cdot t$.

Ответ: Работу электрического тока можно рассчитать по формуле $A = U \cdot I \cdot t$, где $A$ — работа, $U$ — напряжение, $I$ — сила тока, $t$ — время.

2. Какие единицы работы электрического тока вы знаете?

Основной единицей измерения работы (и энергии) в Международной системе единиц (СИ) является Джоуль (Дж).

1 Джоуль равен работе, которую совершает электрический ток силой 1 Ампер при напряжении 1 Вольт в течение 1 секунды.

$1 \text{ Дж} = 1 \text{ В} \cdot 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}$

На практике, особенно при измерении расхода электроэнергии в быту и промышленности, часто используются внесистемные единицы, кратные Джоулю. Наиболее распространённой из них является киловатт-час (кВт·ч).

1 киловатт-час — это работа, совершаемая электрическим током мощностью 1 киловатт (1000 Ватт) в течение 1 часа (3600 секунд).

Перевод между киловатт-часами и джоулями:

$1 \text{ кВт·ч} = 1000 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 3 600 000 \text{ Вт·с} = 3 600 000 \text{ Дж} = 3.6 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 3.6 \text{ МДж}$ (мегаджоулей).

Также используются и другие кратные и дольные единицы, такие как миллиджоуль (мДж, $1 \text{ мДж} = 10^{-3} \text{ Дж}$), килоджоуль (кДж, $1 \text{ кДж} = 10^3 \text{ Дж}$), мегаджоуль (МДж, $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$) и гигаджоуль (ГДж, $1 \text{ ГДж} = 10^9 \text{ Дж}$).

Ответ: Основная единица работы в СИ — Джоуль (Дж). Также используются внесистемные единицы, например, киловатт-час (кВт·ч), и кратные/дольные единицы: килоджоуль (кДж), мегаджоуль (МДж) и другие.

№2 (с. 160)
Условие. №2 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 2, Условие

2. Какие единицы работы электрического тока вы знаете?

Решение. №2 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 2, Решение
Решение 2. №2 (с. 160)

...трического тока?

Работа электрического тока на определенном участке цепи характеризует процесс превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую и т.д.). Она определяется как произведение напряжения на концах этого участка, силы тока в нем и времени, в течение которого ток протекал по участку.

Формула для расчета работы электрического тока: $$ A = U \cdot I \cdot t $$ где:

$A$ – работа электрического тока,

$U$ – электрическое напряжение на участке цепи,

$I$ – сила тока в цепи,

$t$ – время протекания тока.

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), можно получить еще две формулы для расчета работы: $$ A = I^2 \cdot R \cdot t $$ $$ A = \frac{U^2}{R} \cdot t $$ где $R$ – сопротивление участка цепи.

Ответ: Работа электрического тока – это физическая величина, равная произведению напряжения, силы тока и времени, в течение которого совершалась работа. Она рассчитывается по формуле $A = U \cdot I \cdot t$.

2. Какие единицы работы электрического тока вы знаете?

Работа электрического тока, как и любая другая работа или энергия, измеряется в определенных единицах.

В Международной системе единиц (СИ) основной единицей работы является джоуль (Дж).

1 джоуль равен работе, совершаемой электрическим током силой 1 ампер при напряжении 1 вольт в течение 1 секунды. $$ 1 \text{ Дж} = 1 \text{ В} \cdot 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ с} $$

На практике, особенно при измерении расхода электроэнергии в быту и на производстве, используется внесистемная единица – киловатт-час (кВт·ч).

1 киловатт-час – это работа, которую совершает электрический ток мощностью 1 киловатт в течение 1 часа.

Переведем киловатт-час в джоули:

$1 \text{ кВт} = 1000 \text{ Вт}$

$1 \text{ ч} = 3600 \text{ с}$

$$ 1 \text{ кВт·ч} = 1000 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 3\,600\,000 \text{ Дж} = 3,6 \cdot 10^6 \text{ Дж} $$

Ответ: Основной единицей работы электрического тока в системе СИ является джоуль (Дж). На практике также широко используется внесистемная единица – киловатт-час (кВт·ч), где $1 \text{ кВт·ч} = 3,6 \cdot 10^6 \text{ Дж}$.

3. Какими приборами измеряют работу электрического тока?

Работу электрического тока можно измерить прямым и косвенным способами.

Прямое измерение:

Для прямого измерения работы электрического тока используется специальный прибор – счётчик электрической энергии (или электросчётчик). Такие приборы установлены в квартирах, домах и на предприятиях для учета потребленной электроэнергии. Счётчик автоматически интегрирует мощность по времени и показывает результат, как правило, в киловатт-часах (кВт·ч).

Косвенное измерение:

Работу тока можно также рассчитать, если измерить величины, входящие в её формулу ($A = U \cdot I \cdot t$). Для этого понадобятся следующие приборы:

Вольтметр – для измерения напряжения $U$ на участке цепи.

Амперметр – для измерения силы тока $I$ в цепи.

Часы (секундомер) – для измерения времени $t$, в течение которого протекал ток.

После измерений этих трех величин работа вычисляется по формуле.

Ответ: Для прямого измерения работы электрического тока используют счётчик электрической энергии. Для косвенного измерения (с последующим расчётом) используют амперметр, вольтметр и часы.

№3 (с. 160)
Условие. №3 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 3, Условие

3. Какими приборами измеряют работу электрического тока?

Решение. №3 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 3, Решение
Решение 2. №3 (с. 160)

3. Работу электрического тока можно измерить двумя способами: прямым и косвенным.

Прямое измерение:

Для прямого измерения работы электрического тока (или, что то же самое, потребленной электрической энергии) используется специальный прибор — счетчик электрической энергии (электросчетчик). Этот прибор установлен в каждом доме и на предприятиях. Он автоматически вычисляет работу тока, интегрируя мощность по времени, и показывает результат в специальных единицах — киловатт-часах (кВт·ч).

Косвенное измерение:

Работу тока можно также вычислить, если предварительно измерить три физические величины. Для этого необходим набор из следующих приборов:

  • Амперметр — для измерения силы тока ($I$) в цепи. Он подключается в цепь последовательно.
  • Вольтметр — для измерения напряжения ($U$) на участке цепи, где нужно определить работу тока. Он подключается параллельно этому участку.
  • Секундомер (или любые часы) — для измерения времени ($t$), в течение которого ток совершал работу.

После измерения этих трех величин, работу электрического тока ($A$) можно рассчитать по формуле:

$A = U \cdot I \cdot t$

Таким образом, для косвенного определения работы тока необходима комбинация из трех измерительных приборов.

Ответ: Работу электрического тока измеряют с помощью счетчика электрической энергии (для прямого измерения) или с помощью набора приборов: амперметра, вольтметра и секундомера (для косвенного измерения и последующего расчета по формуле $A = U \cdot I \cdot t$).

№4 (с. 160)
Условие. №4 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 4, Условие

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

Решение. №4 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 4, Решение
Решение 2. №4 (с. 160)

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

Решение

Мощность электрического тока — это физическая величина, которая показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении зарядов за единицу времени. Иными словами, это скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии (например, в тепловую, световую или механическую). В Международной системе единиц (СИ) мощность измеряется в ваттах (Вт).

Для расчёта мощности электрического тока на участке цепи используются три основные формулы. Выбор конкретной формулы зависит от того, какие электрические характеристики этого участка известны.

1. Расчёт по напряжению и силе тока

Это фундаментальная формула для расчёта мощности. Мощность $P$ прямо пропорциональна напряжению $U$ на концах участка цепи и силе тока $I$, протекающего через него.

$P = U \cdot I$

где:

• $P$ — мощность (Ватт, Вт),

• $U$ — напряжение (Вольт, В),

• $I$ — сила тока (Ампер, А).

2. Расчёт по силе тока и сопротивлению

Эту формулу можно получить, используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$). Если подставить выражение для напряжения в основную формулу мощности, получим:

$P = (I \cdot R) \cdot I = I^2 \cdot R$

Эта формула особенно удобна, когда известен ток, проходящий через проводник, и его сопротивление $R$. Например, её используют для расчёта количества теплоты, выделяемой проводником (согласно закону Джоуля-Ленца).

где:

• $R$ — сопротивление (Ом, Ом).

3. Расчёт по напряжению и сопротивлению

Аналогично, из закона Ома можно выразить силу тока ($I = \frac{U}{R}$). Подставив это выражение в основную формулу, получим:

$P = U \cdot \frac{U}{R} = \frac{U^2}{R}$

Эта формула используется, когда известно напряжение, приложенное к участку цепи, и его сопротивление.

Таким образом, зная любые два из трёх параметров — напряжение, силу тока и сопротивление — всегда можно вычислить мощность электрического тока.

Ответ:

Мощность электрического тока можно рассчитать по одной из трёх формул, в зависимости от известных данных:

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

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

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

№5 (с. 160)
Условие. №5 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 5, Условие

5. Какова единица мощности электрического тока?

Решение. №5 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 5, Решение
Решение 2. №5 (с. 160)

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

Мощность электрического тока — это физическая величина, равная отношению работы тока ко времени, за которое эта работа была совершена. Другими словами, мощность показывает, как быстро электрический ток совершает работу или преобразуется в другие виды энергии (например, тепловую или световую).

Для расчета мощности электрического тока ($P$) на участке цепи используются следующие основные формулы:

1. Через напряжение и силу тока:

Мощность равна произведению электрического напряжения ($U$) на концах этого участка на силу тока ($I$) в нём. Это основная формула для мощности.

Формула: $P = U \cdot I$

2. Через силу тока и сопротивление:

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), можно подставить напряжение в основную формулу и получить выражение для мощности через силу тока и сопротивление ($R$).

Формула: $P = (I \cdot R) \cdot I = I^2 \cdot R$

3. Через напряжение и сопротивление:

Аналогично, выразив силу тока из закона Ома ($I = U/R$), можно получить формулу для мощности через напряжение и сопротивление.

Формула: $P = U \cdot \frac{U}{R} = \frac{U^2}{R}$

Где:

$P$ — мощность, измеряемая в Ваттах (Вт);

$U$ — напряжение, измеряемое в Вольтах (В);

$I$ — сила тока, измеряемая в Амперах (А);

$R$ — сопротивление, измеряемое в Омах (Ом).

Ответ: Мощность электрического тока можно рассчитать по одной из трёх формул: $P = U \cdot I$, $P = I^2 \cdot R$, или $P = \frac{U^2}{R}$, в зависимости от того, какие величины (напряжение, сила тока, сопротивление) известны.

5. Какова единица мощности электрического тока?

Единицей измерения мощности в Международной системе единиц (СИ) является Ватт. Она названа в честь шотландского инженера и изобретателя Джеймса Уатта.

Обозначение: Вт (международное: W).

Один ватт ($1 \text{ Вт}$) — это мощность, при которой за 1 секунду ($1 \text{ с}$) совершается работа в 1 джоуль ($1 \text{ Дж}$).

$1 \text{ Вт} = \frac{1 \text{ Дж}}{1 \text{ с}}$

Исходя из основной формулы мощности ($P = U \cdot I$), 1 Ватт — это также мощность, выделяемая в проводнике при силе тока 1 Ампер ($1 \text{ А}$) и электрическом напряжении 1 Вольт ($1 \text{ В}$).

$1 \text{ Вт} = 1 \text{ В} \cdot 1 \text{ А}$

На практике, для измерения больших или малых мощностей, часто используют кратные и дольные единицы:

- Киловатт (кВт): $1 \text{ кВт} = 1000 \text{ Вт} = 10^3 \text{ Вт}$

- Мегаватт (МВт): $1 \text{ МВт} = 1\,000\,000 \text{ Вт} = 10^6 \text{ Вт}$

- Милливатт (мВт): $1 \text{ мВт} = 0,001 \text{ Вт} = 10^{-3} \text{ Вт}$

Ответ: Единицей мощности электрического тока является Ватт (Вт).

№1 (с. 160)
Условие. №1 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 1, Условие

УПРАЖНЕНИЕ 36

1. Чему равна работа, совершённая электрическим током за 5 мин в резисторе, рассчитанном на напряжение 24 В? Сила тока в резисторе 2 А.

Решение. №1 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 1, Решение
Решение 2. №1 (с. 160)

1. Дано:

$t = 5 \text{ мин} = 5 \cdot 60 \text{ с} = 300 \text{ с}$

$U = 24 \text{ В}$

$I = 2 \text{ А}$

Найти:

$A$

Решение:

Работа, совершаемая электрическим током, определяется по формуле:

$A = U \cdot I \cdot t$

где $A$ — работа электрического тока, $U$ — напряжение, $I$ — сила тока, а $t$ — время.

Для проведения вычислений все величины должны быть выражены в единицах системы СИ. Время уже переведено в секунды. Напряжение и сила тока даны в единицах СИ (вольты и амперы соответственно).

Подставим числовые значения в формулу:

$A = 24 \text{ В} \cdot 2 \text{ А} \cdot 300 \text{ с} = 14400 \text{ Дж}$

Полученное значение можно выразить в килоджоулях (кДж), учитывая, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$14400 \text{ Дж} = 14.4 \text{ кДж}$

Ответ: работа, совершённая электрическим током, равна $14400 \text{ Дж}$ или $14.4 \text{ кДж}$.

№2 (с. 160)
Условие. №2 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 2, Условие

2. Определите мощность тока в электрической лампе, если при напряжении 5 В сила тока в ней 100 мА.

Решение. №2 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 2, Решение
Решение 2. №2 (с. 160)

2. Дано:

Напряжение $U = 5 \, \text{В}$

Сила тока $I = 100 \, \text{мА} = 100 \cdot 10^{-3} \, \text{А} = 0,1 \, \text{А}$

Найти:

Мощность тока $P$

Решение:

Для определения мощности электрического тока $P$ используется формула, связывающая мощность с напряжением $U$ и силой тока $I$:

$P = U \cdot I$

Все величины должны быть выражены в Международной системе единиц (СИ). Напряжение уже дано в вольтах (В), а силу тока мы перевели из миллиампер (мА) в амперы (А):

$I = 100 \, \text{мА} = 0,1 \, \text{А}$

Теперь подставим числовые значения в формулу для расчета мощности:

$P = 5 \, \text{В} \cdot 0,1 \, \text{А} = 0,5 \, \text{Вт}$

Таким образом, мощность тока в электрической лампе составляет 0,5 Ватт.

Ответ: мощность тока в электрической лампе составляет 0,5 Вт.

№3 (с. 160)
Условие. №3 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 3, Условие

3. Определите работу электрического тока, совершённую за 30 мин электрической плиткой мощностью 660 Вт.

Решение. №3 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 3, Решение
Решение 2. №3 (с. 160)

3. Дано:

$P = 660 \text{ Вт}$

$t = 30 \text{ мин}$

Переведем время в систему СИ (секунды):

$t = 30 \text{ мин} = 30 \cdot 60 \text{ с} = 1800 \text{ с}$

Найти:

$A - ?$

Решение:

Работа электрического тока ($A$) связана с мощностью ($P$) и временем ($t$) соотношением:

$A = P \cdot t$

Подставим числовые значения в формулу:

$A = 660 \text{ Вт} \cdot 1800 \text{ с} = 1188000 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях (кДж) или мегаджоулях (МДж) для удобства.

$1188000 \text{ Дж} = 1188 \text{ кДж} = 1,188 \text{ МДж}$

Ответ: работа электрического тока равна $1188000 \text{ Дж}$ или $1188 \text{ кДж}$.

№4 (с. 160)
Условие. №4 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 4, Условие

4. Электрический паяльник мощностью 120 Вт рассчитан на напряжение 220 В. Найдите силу тока в обмотке паяльника и её сопротивление.

Решение. №4 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 4, Решение
Решение 2. №4 (с. 160)

Дано:

Мощность паяльника $P = 120$ Вт

Напряжение $U = 220$ В

Все данные предоставлены в единицах системы СИ, перевод не требуется.

Найти:

Силу тока $I$ - ?

Сопротивление $R$ - ?

Решение:

Для нахождения силы тока в обмотке паяльника воспользуемся формулой электрической мощности, которая связывает мощность $P$, напряжение $U$ и силу тока $I$: $P = U \cdot I$

Выразим из этой формулы искомую силу тока: $I = \frac{P}{U}$

Подставим известные значения и произведем расчет: $I = \frac{120 \text{ Вт}}{220 \text{ В}} = \frac{6}{11} \text{ А} \approx 0.55 \text{ А}$

Далее найдем сопротивление обмотки $R$. Для этого воспользуемся формулой, связывающей мощность, напряжение и сопротивление: $P = \frac{U^2}{R}$

Выразим из этой формулы искомое сопротивление: $R = \frac{U^2}{P}$

Подставим известные значения и произведем расчет: $R = \frac{(220 \text{ В})^2}{120 \text{ Вт}} = \frac{48400 \text{ В}^2}{120 \text{ Вт}} = \frac{1210}{3} \text{ Ом} \approx 403.33 \text{ Ом}$

Ответ: сила тока в обмотке паяльника $I \approx 0.55$ А; сопротивление обмотки $R \approx 403.33$ Ом.

№5 (с. 160)
Условие. №5 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 5, Условие

5. Электрическая печь, сопротивление которой 100 Ом, рассчитана на силу тока 2 А. Определите потребляемую электроэнергию за 4 ч непрерывной работы печи.

Решение. №5 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 5, Решение
Решение 2. №5 (с. 160)

Дано:

Сопротивление печи ($R$) = 100 Ом

Сила тока ($I$) = 2 А

Время работы ($t$) = 4 ч

Переведем единицы в систему СИ:

Время $t = 4 \text{ ч} = 4 \cdot 3600 \text{ с} = 14400 \text{ с}$.

Найти:

Потребляемая электроэнергия ($W$) - ?

Решение:

Количество потребляемой электроэнергии (или работа, совершаемая электрическим током) можно найти по закону Джоуля-Ленца. Формула для расчета работы тока:

$W = I^2 \cdot R \cdot t$

где:

  • $W$ — потребляемая энергия (работа тока) в Джоулях (Дж),
  • $I$ — сила тока в Амперах (А),
  • $R$ — сопротивление в Омах (Ом),
  • $t$ — время в секундах (с).

Подставим данные из условия задачи в формулу:

$W = (2 \text{ А})^2 \cdot 100 \text{ Ом} \cdot 14400 \text{ с}$

$W = 4 \text{ А}^2 \cdot 100 \text{ Ом} \cdot 14400 \text{ с} = 400 \cdot 14400 \text{ Дж}$

$W = 5760000 \text{ Дж}$

Результат можно представить в более крупных единицах. Зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$, получаем:

$W = 5,76 \text{ МДж}$

Также потребляемую электроэнергию часто измеряют в киловатт-часах (кВт·ч). Для этого сначала найдем мощность печи ($P$):

$P = I^2 \cdot R = (2 \text{ А})^2 \cdot 100 \text{ Ом} = 400 \text{ Вт} = 0,4 \text{ кВт}$

Теперь найдем энергию по формуле $W = P \cdot t$, где время подставляется в часах:

$W = 0,4 \text{ кВт} \cdot 4 \text{ ч} = 1,6 \text{ кВт·ч}$

Ответ: потребляемая электроэнергия составляет $5760000 \text{ Дж}$, что эквивалентно $5,76 \text{ МДж}$ или $1,6 \text{ кВт·ч}$.

№6 (с. 160)
Условие. №6 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 6, Условие

6. Используя рисунок на с. 159, вычислите сопротивление кондиционера, включённого в городскую сеть с напряжением 220 В.

Решение. №6 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 6, Решение
Решение 2. №6 (с. 160)

Для решения данной задачи необходимо знать либо силу тока, потребляемую кондиционером, либо его мощность. В условии указано, что нужно использовать рисунок на с. 159, который не приложен. Предположим, что на этом рисунке указана номинальная мощность кондиционера. Стандартная мощность бытового кондиционера, работающего на охлаждение, составляет примерно 2200 Вт. Будем использовать это значение для расчетов.

Дано:

Напряжение: $U = 220$ В

Мощность (предполагаемая): $P = 2200$ Вт

Найти:

Сопротивление $R$.

Решение:

Сопротивление электрического прибора можно найти, используя закон Ома и формулу мощности.

Мощность электрического тока связана с напряжением и силой тока по формуле: $P = U \cdot I$ где $P$ — мощность, $U$ — напряжение, $I$ — сила тока.

Закон Ома для участка цепи гласит: $I = \frac{U}{R}$ где $R$ — сопротивление.

Мы можем выразить силу тока $I$ из формулы мощности: $I = \frac{P}{U}$

Теперь приравняем два выражения для силы тока: $\frac{U}{R} = \frac{P}{U}$

Из этого соотношения выразим искомое сопротивление $R$: $R = \frac{U^2}{P}$

Подставим числовые значения из условия и нашего предположения: $R = \frac{(220 \text{ В})^2}{2200 \text{ Вт}} = \frac{48400 \text{ В}^2}{2200 \text{ Вт}} = 22$ Ом

Ответ: сопротивление кондиционера составляет 22 Ом.

№7 (с. 160)
Условие. №7 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 7, Условие

7*. Две лампы рассчитаны на напряжение $220 \text{ В}$ каждая и потребляют мощности $25 \text{ Вт}$ и $40 \text{ Вт}$. Какую мощность будут потреблять эти лампы, если их включить в цепь с напряжением $220 \text{ В}$:

a) последовательно;

б) параллельно?

Решение. №7 (с. 160)
ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 7, Решение ГДЗ Физика, 8 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2021 - 2022, белого цвета, страница 160, номер 7, Решение (продолжение 2)
Решение 2. №7 (с. 160)

Дано:

Номинальное напряжение ламп, $U_{ном} = 220$ В

Номинальная мощность первой лампы, $P_1 = 25$ Вт

Номинальная мощность второй лампы, $P_2 = 40$ Вт

Напряжение в цепи, $U = 220$ В

Найти:

а) Общую мощность при последовательном соединении, $P_{посл}$ - ?

б) Общую мощность при параллельном соединении, $P_{пар}$ - ?

Решение:

Сначала найдем сопротивление каждой лампы, исходя из ее номинальных характеристик. Сопротивление можно считать постоянной величиной. Мощность $P$, напряжение $U$ и сопротивление $R$ связаны формулой $P = \frac{U^2}{R}$. Отсюда сопротивление $R = \frac{U^2}{P}$.

Вычислим сопротивление первой лампы ($R_1$):

$R_1 = \frac{U_{ном}^2}{P_1} = \frac{220^2 \text{ В}^2}{25 \text{ Вт}} = \frac{48400}{25} = 1936$ Ом.

Вычислим сопротивление второй лампы ($R_2$):

$R_2 = \frac{U_{ном}^2}{P_2} = \frac{220^2 \text{ В}^2}{40 \text{ Вт}} = \frac{48400}{40} = 1210$ Ом.

Теперь рассмотрим два случая подключения этих ламп к цепи с напряжением $U = 220$ В.

а) последовательно

При последовательном соединении общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений ее участков:

$R_{посл} = R_1 + R_2 = 1936 \text{ Ом} + 1210 \text{ Ом} = 3146$ Ом.

Общая мощность, потребляемая цепью, вычисляется по формуле $P = \frac{U^2}{R_{общ}}$:

$P_{посл} = \frac{U^2}{R_{посл}} = \frac{220^2 \text{ В}^2}{3146 \text{ Ом}} = \frac{48400}{3146} \approx 15.4$ Вт.

Интересно отметить, что при последовательном соединении лампа с большей мощностью (и меньшим сопротивлением) будет гореть тусклее, так как на ней будет падать меньшее напряжение.

Ответ: общая потребляемая мощность при последовательном соединении составит примерно $15.4$ Вт.

б) параллельно

При параллельном соединении напряжение на каждом элементе цепи одинаково и равно напряжению источника, то есть $U = 220$ В. Так как это напряжение совпадает с номинальным напряжением каждой лампы, то каждая лампа будет потреблять свою номинальную мощность.

Общая мощность, потребляемая цепью, равна сумме мощностей, потребляемых каждым элементом:

$P_{пар} = P_1 + P_2 = 25 \text{ Вт} + 40 \text{ Вт} = 65$ Вт.

Можно прийти к этому же результату, вычислив общее сопротивление. При параллельном соединении оно находится по формуле $\frac{1}{R_{пар}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$.

$R_{пар} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2} = \frac{1936 \cdot 1210}{1936 + 1210} = \frac{2342560}{3146} \approx 744.6$ Ом.

Тогда общая мощность: $P_{пар} = \frac{U^2}{R_{пар}} = \frac{220^2}{744.6} = \frac{48400}{744.6} \approx 65$ Вт.

Ответ: общая потребляемая мощность при параллельном соединении составит $65$ Вт.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться