Математика ЕГЭ
Русский язык ЕГЭ
Математика 5-7
Математика ОГЭ
Информатика
Физика
Обществознание
Кликните, чтобы открыть меню

14. Электричество

1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения

Работа тока. Закон Джоуля – Ленца

Задание 1 #11219

В электронагревателе с неизменным сопротивлением спирали , через который течёт постоянный ток, за время \(t\) выделяется количество теплоты \(Q\). Если силу тока и время \(t\) увеличить вдвое, то во сколько раз увеличится количество теплоты, выделившееся в нагревателе?


Количество теплоты можно найти по формуле: \[Q=I^2Rt\] где \(I\) — сила тока, \(R\) — сопротивление спирали.
Если силу тока \(I\) и время \(t\) увеличить вдвое, количество теплоты увеличится в 8 раз.

Ответ: 8

Задание 2 #11220

К идеальному источнику тока с ЭДС 3 В подключили конденсатор ёмкостью 1 мкФ один раз через резистор 10\(^7\) Ом, а второй раз — через резистор 2\(\cdot\)10\(^7\) Ом. Во сколько раз во втором случае тепло, выделившееся на резисторе, больше по сравнению с первым? Излучением пренебречь.


Энергия, запасенная в конденсаторе находится по формуле: \[W=\dfrac{C U^2}{2}=\dfrac{C \varepsilon^2}{2}\] Вся энергия, запасенная в конденсаторе выделяется через резисторы в виде тепла. Энергия не зависит от сопротивления резистора, поэтому при замене резисторов, количество выделяемого тепла не изменяется.

Ответ: 1

Задание 3 #11221

Электрический чайник мощностью 4,4 кВт рассчитан на включение в электрическую сеть напряжением 220 В. Определите силу тока в нагревательном элементе чайника при его работе в такой сети. (Ответ дайте в амперах.)


Мощность можно найти по формуле: \[P=UI\] где \(U\) — напряжение, \(I\) — сила тока. Отсюда выразим силу тока: \[I =\dfrac{P}{U}=\dfrac{4400\text{ Вт}}{220\text{ В}}=20 \text{ А}\]

Ответ: 20

Задание 4 #11222

Резистор 1 с электрическим сопротивлением \(R_1\) = 6 Ом и резистор 2 с электрическим сопротивлением \(R_2\) = 3 Ом включены последовательно в цепь постоянного тока. Чему равно отношение количества теплоты, выделяющегося на резисторе 1, к количеству теплоты, выделяющемуся на резисторе 2 за одинаковое время?


Кол-во теплоты можно найти по формуле: \[Q=I^2Rt\] где \(I\) — сила тока, \(R\) — сопротивление резистора, \(t\) — время.
Так как резисторы соединены последовательно, то через них протекает одинаковый ток за одинаковый промежуток времени: \[\dfrac{Q_1}{Q_2}=\dfrac{I^2R_1t}{I^2R_2t}=\dfrac{R_1}{R_2}\] \[\dfrac{Q_1}{Q_2} = \dfrac{6\text{ Ом}}{3\text{ Ом}}=2\]

Ответ: 2

Задание 5 #11223

На корпусе электропечи-ростера имеется надпись: «220 В, 880 Вт». Найдите силу тока, потребляемого ростером. (Ответ дайте в амперах.)


Мощность можно найти по формуле: \[P=UI\] где \(U\) — напряжение, \(I\) — сила тока. Выразим отсюда силу тока: \[I=\dfrac{P}{U}=\dfrac{880\text{ Вт}}{220\text{ В}}=4\text{ А}\]

Ответ: 4

Задание 6 #11224

Два последовательно соединённых резистора сопротивлениями 4 Ом и 8 Ом подключены к аккумулятору, напряжение на клеммах которого равно 24 В. Какая тепловая мощность выделяется в резисторе меньшего номинала? (Ответ дайте в ваттах.)


Запишем закон Ома для участка цепи с учетом того, что резисторы соединены последовательно: \[I=\frac{U}{R_1+R_2}\] где \(U\) – напряжение, \(I\) – сила тока, \(R_1\) и \(R_2\) — сопротивление на резисторах 1 и 2 соответственно.
Так как резисторы соединены последовательно, то через них течет ток одинаковой силы, равной: \[I = \dfrac{24\text{ В}}{4\text{ Ом}+8\text{ Ом}}=\dfrac{24\text{ В}}{12\text{ Ом}}=2 \text{ А}\] Мощность на 1 резисторе найдем по формуле: \[P=I^2R_1\] \[P=(2\text{ А})^2\cdot4\text{ Ом}=16 \text{ Вт}\]

Ответ: 16

Задание 7 #11225

По проводнику с сопротивлением \(R\) = 12 Ом пропускали постоянный ток в течение 9 с. Какое количество теплоты выделилось в проводнике за это время, если через его сечение прошел заряд 3 Кл? (Ответ дайте в джоулях.)


Сила тока показывает, какой заряд прошел через поперечное сечение проводника за промежуток времени: \[\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; I=\dfrac{\Delta q}{\Delta t} \; \; \; \; \; \; \; \; \; \;(1)\] Количество теплоты, выделяемое в проводнике, можно найти по формуле: \[\; \; \; \; \; \; \; \; Q=I^2R\Delta t \; \; \; \; \; \; \; (2)\] Подставим (1) в (2) и найдем количество теплоты: \[Q=\left(\dfrac{\Delta q}{\Delta t}\right)^2 R\Delta t = \dfrac{\Delta q^2 R}{\Delta t}\] \[Q = \dfrac{(3\text{ Кл})^2\cdot12\text{ Ом}}{9\text{ с}}=12 \text{ Дж}\]

Ответ: 12