Question

Сопротивление электрической лампочки 44 Ом, напряжение в цепи 220 В. За какое время будет затрачено 3 кДж электрической энергии: a) 20 мин b) 0,5 мин c) 30 мин d) 7 мин

Answer 1

По закону Джоуля-Ленца:

Q = I²·R·t

но

I = U/R = 220/44 = 5 А

тогда:

Q = I²·R·t

Время:

t = Q/(I²·R) = 3 000 / (5²·44) ≈ 3 c

Среди ответов нет правильного... (Проверьте условие задачи!)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета электрической энергии:

Энергия (в джоулях) = Мощность (в ваттах) × Время (в секундах)

Мощность (в ваттах) можно найти, используя закон Ома:

Мощность (в ваттах) = (Напряжение (в вольтах))^2 / Сопротивление (в омах)

Теперь, когда у нас есть мощность, мы можем рассчитать время, за которое будет затрачено 3 кДж (3000 джоулей) электрической энергии.

a) 20 минут: Время (в секундах) = 20 минут × 60 секунд = 1200 секунд

b) 0,5 минуты: Время (в секундах) = 0,5 минуты × 60 секунд = 30 секунд

c) 30 минут: Время (в секундах) = 30 минут × 60 секунд = 1800 секунд

d) 7 минут: Время (в секундах) = 7 минут × 60 секунд = 420 секунд

Теперь давайте рассчитаем мощность лампочки:

Мощность (в ваттах) = (220 В)^2 / 44 Ом = 4840 Вт

Теперь мы можем рассчитать электрическую энергию для каждого варианта времени:

a) Энергия (в джоулях) = 4840 Вт × 1200 секунд = 5 808 000 Дж = 5,808 кДж (округляем до 3 знаков после запятой) Ответ: На 20 минут будет затрачено примерно 5,808 кДж электрической энергии.

b) Энергия (в джоулях) = 4840 Вт × 30 секунд = 145 200 Дж = 0,145 кДж (округляем до 3 знаков после запятой) Ответ: На 0,5 минуты будет затрачено примерно 0,145 кДж электрической энергии.

c) Энергия (в джоулях) = 4840 Вт × 1800 секунд = 8 712 000 Дж = 8,712 кДж (округляем до 3 знаков после запятой) Ответ: На 30 минут будет затрачено примерно 8,712 кДж электрической энергии.

d) Энергия (в джоулях) = 4840 Вт × 420 секунд = 2 032 800 Дж = 2,032 кДж (округляем до 3 знаков после запятой) Ответ: На 7 минут будет затрачено примерно 2,032 кДж электрической энергии.

Таким образом, ответы:

a) 20 минут - 5,808 кДж b) 0,5 минуты - 0,145 кДж c) 30 минут - 8,712 кДж d) 7 минут - 2,032 кДж