Скільки часу буде працювати електрична плитка потужністю 600Вт, якщо при цьому буде витрачено 360кДж енергії? Чому дорівнюватиме напруга в такому колі, якщо сила струму становитиме 3А?
Допоможіть в рішенні завдання будь ласка
Ответы
Ответ:
Для розв'язання першої частини задачі скористаємося формулою залежності кількості енергії від потужності, часу та напруги:
Q = P*t*eta
де Q - кількість енергії, P - потужність, t - час роботи, eta - ККД пристрою (приймемо його рівним 1, тобто припустимо, що всі витрати енергії перетворюються на тепло).
Підставляючи дані з задачі, маємо:
360000 = 600*t
Отже, час роботи електричної плитки дорівнює:
t = 600000/3600 = 166.67 секунд або 2 хвилини 46 секунд (округлюємо до цілих).
Друга частина задачі є трохи складнішою. Можемо скористатися формулою залежності напруги від опору і сили струму в колі:
U = I*R
де U - напруга, I - сила струму, R - опір.
Оскільки опір плитки не відомий, спочатку потрібно знайти його. Для цього скористаємося законом Ома:
I = U/R
або
R = U/I
Підставляємо дані з задачі:
R = U/3
Оскільки потужність електричної плитки дорівнює 600 Вт, то
P = U*I = U*(U/R) = U^2/R
Підставляємо значення потужності та сили струму з задачі:
600 = U^2/(U/3)
Отримуємо квадратне рівняння:
U^2 = 1800
Розв'язуючи його, отримуємо два розв'язки: U1 = sqrt(1800) ≈ 42.43 В і U2 = -sqrt(1800) ≈ -42.43 В. Очевидно, що напруга не може бути від'ємною, тому правильний відповідь - U = 42.43 В.