ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

2.2. Задачі на роботу і потужність електричного струму (див. п. 2.5, с. 101, 102)

2.2.1 .* Дві лампи, які з'єднано послідовно, розраховані на однакову напругу і мають номінальні потужності Р1 = 40 Вт і Р2 = 80 Вт. Знайдіть відношення кількостей теплоти,що виділиться у відповідних лампах за однаковий інтервал часу. Залежність електричного опору від температури не враховуйте.

А

Б

В

Г

0,25

0,5

2

4

Розв'язання

Лампи розраховано на однакову напругу, позначимо її U. Оскільки у лампах струм здійснює тільки теплову дію, то номінальна потужність становить

Р = R1 = , R2 = .

Кількість теплоти, що виділяється у лампі під час проходження струму, дорівнює: Q = I2Rt.

Лампи з'єднано послідовно, тому І1 = І2 = І.

Отже: Q1 = I2R1t = I2

Тобто

Відповідь: В.

Рекомендації до розв'язання.

Слід розрізняти номінальну потужність пристрою, тобто потужність, на яку пристрій розраховано, та фактичну потужність — ту, яку пристрій споживає.

Пристрій працюватиме за номінальною потужністю, якщо напруга на його клемах дорівнює напрузі, на яку він розрахований.

Пам'ятайте:

• якщо пристрої з'єднано послідовно, то сила струму в них однакова;

• якщо пристрої з'єднано паралельно, то напруга на клемах пристроїв однакова;

• у випадку будь-якого підключення опір кожного пристрою залишається постійним.

Кількість теплоти завжди розраховується за законом Джоуля Ленца:

Q = I2Rt. (1)

Якщо у пристрої здійснюється тільки теплова дія струму, то кількість теплоти можна розрахувати за формулами Q = UIt і Q = t (2)

У цьому випадку, порівнюючи кількості теплоти, що виділяють пристрої, краще користуватися:

♦ формулою (1), якщо пристрої з'єднано послідовно;

• формулою (2), якщо пристрої з'єднано паралельно.

2.2.2. Дві лампи, які з'єднано паралельно, розраховано на однакову напругу і мають номінальні потужності Р1 = 40 Вт

і Р2 = 80 Вт. Знайдіть відношення кількостей теплоти, що виділиться у відповідних лампах за однаковий інтервал часу. Залежність електричного опору від температури не враховуйте.

А

Б

В

Г

0,25

0,5

2

4

Розв'язання

Лампи розраховано на однакову напругу, позначимо її U.

Опори лами відповідно дорівнюють: R1 = , R2 = .

Кількість теплоти, що виділяється у лампі під час проходження струму, дорівнює: Q = t, де Uф — фактична напруга, яку подано на лампи.

Лампи з'єднано паралельно, тому Uф1 = Uф2 = Uф.

Отже, Q1=

Q2 =

Тобто

Відповідь: Б.

Кількість теплоти завжди розраховується за законом Джоуля Ленца:

Q = I2Rt. (1)

Якщо у пристрої здійснюється тільки теплова дія струму, то кількість теплоти можна розрахувати за формулами Q = UIt і Q = t. (2)

У цьому випадку, порівнюючи кількості теплоти, що виділяють пристрої, краще користуватися:

• формулою (1), якщо пристрої з'єднано послідовно;

• формулою (2), якщо пристрої з'єднано паралельно.

Задачі для самостійного розв'язання

2.2.3. Дві електричні лампи напалювання, на яких написано «220 В, 10 Вт» і «220 В, 120 Вт», з'єднали послідовно й підключили до мережі з напругою 220 В. Визначте (у ватах) загальну потужність струму в лампах. Залежність електричного опору від температури не враховуйте.

2.2.4. Електричний нагрівник має дві обмотки. У разі вмикання однієї з обмоток нагрівник нагріває воду за 15 хв, у разі вмикання іншої — за 30 хв. За скільки хвилин нагрівник нагріє ту саму кількість води до тієї самої температури, якщо одночасно увімкнути обидві обмотки послідовно? Вважайте, що напруга на ділянці постійна.

2.2.5. Два резистори опором 3 Ом кожний з'єднали спочатку послідовно, а потім паралельно. Знайдіть відношення кількостей теплоти, що виділиться в ділянці кола за однаковий інтервал часу. Вважайте, що напруга на ділянці постійна. Залежність електричного опору від температури не враховуйте.

А

Б

В

Г

0,25

0,5

2

4

Рекомендації до розв'язання.

Для кожного випадку знайдіть спочатку вираз для повного опору кола, а потім — вираз для загальної кількості теплоти.

2.2.6.* У електрона грі вішку, через який тече постійний струм, за певний інтервал часу виділяється кількість теплоти, що дорівнює Q. Визначте кількість теплоти, що виділиться за вдвічі більший інтервал часу в електронагрівнику з удвічі меншим опором за умови, що напруга на клемах нагрівника залишається тією самою.

А

Б

В

Г

0,5Q

Q

2 Q

4 Q

2.2.7. Електроплиту, яку розраховано на споживання потужності 0,8 кВт, приєднано до мережі з напругою 120 В проводами, опір яких дорівнює 4 Ом. Визначте (в омах), який опір має електроплита, якщо її фактична потужність збігається з номінальною.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.