Номер 2, страница 140 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 26. Передача электрической энергии. Задания и упражнения - номер 2, страница 140.

Условие.

2. В электрической сети сила тока равна 5 А. Каковы будут потери электроэнергии на нагревание проводов на участке цепи в течение 1 ч, если сопротивление участка цепи равно 20 $\Omega$?

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 5$ А

Сопротивление $R = 20$ Ом

Время $t = 1$ ч

$t = 1 \text{ ч} = 1 \cdot 60 \cdot 60 \text{ с} = 3600 \text{ с}$

Найти:

Потери электроэнергии $\text{Q}$

Решение:

Потери электроэнергии на нагревание проводов определяются количеством теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока. Это количество теплоты можно рассчитать с помощью закона Джоуля-Ленца.

Формула закона Джоуля-Ленца выглядит следующим образом:

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

где:

$\text{Q}$ — количество теплоты (потери электроэнергии), выраженное в джоулях (Дж);

$\text{I}$ — сила тока, выраженная в амперах (А);

$\text{R}$ — сопротивление участка цепи, выраженное в омах (Ом);

$\text{t}$ — время прохождения тока, выраженное в секундах (с).

Подставим в формулу значения, переведенные в систему СИ:

$Q = (5 \text{ А})^2 \cdot 20 \text{ Ом} \cdot 3600 \text{ с}$

Выполним вычисления:

$Q = 25 \cdot 20 \cdot 3600 \text{ Дж}$

$Q = 500 \cdot 3600 \text{ Дж}$

$Q = 1\;800\;000 \text{ Дж}$

Полученное значение можно представить в более удобном виде, используя приставки СИ. Например, в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 1\;000\;000 \text{ Дж}$:

$Q = 1.8 \text{ МДж}$

Ответ: Потери электроэнергии составят $1\;800\;000$ Дж, или $1.8$ МДж.