Question

Помогите пожалуйста решить задачи по физике. 1) В нихромовой спирали длиной 6 м и сечением 0,2 мм^2 проходит сила тока 1,5 А. Найдите сопротивление спирали, напряжение на концах спирали, мощность тока и работу тока за 8 часов. 2) Нагревательный элемент электропанели для прогрева мерзлого грунта из нихромовой проволоки диаметром 0,4 мм, длиной 36 м и рассчитан на напряжение 220 В. Определите потребляемую мощность тока.

Answer 1

Мощность тока на участке цепи

Answer 2

Давайте начнем с первой задачи:

1. Начнем с нахождения сопротивления нихромовой спирали. Для этого используем формулу:

   Сопротивление (R) = Плотность материала (ρ) * Длина (L) / Площадь поперечного сечения (A)

   Где: Плотность нихрома (ρ) = 1.10 x 10^-6 Ом*м (это значение можно найти в таблицах) Длина (L) = 6 м Площадь поперечного сечения (A) = 0,2 мм^2 = 0,2 x 10^-6 м^2 (переводим из мм^2 в м^2)

   Теперь вычислим сопротивление: R = (1.10 x 10^-6 Ом*м) * (6 м) / (0,2 x 10^-6 м^2) = 33 Ом

   Теперь мы знаем сопротивление спирали.

2. Напряжение на концах спирали равно напряжению питания, которое составляет 220 В.

3. Для вычисления мощности тока (P) используем закон Ома:

   P = I^2 * R

   Где: I - сила тока, равная 1,5 А (дано) R - сопротивление спирали, равное 33 Ом (рассчитано в предыдущем пункте)

   P = (1,5 А)^2 * 33 Ом = 7,425 Вт (ватт)

   Теперь мы знаем мощность тока.

4. Для вычисления работы тока (W) за 8 часов (т.е., 28800 секунд) используем формулу:

   W = P * t

   Где: P - мощность тока, равная 7,425 Вт (рассчитано в предыдущем пункте) t - время в секундах, равное 8 часам, т.е., 28800 секунд

   W = 7,425 Вт * 28800 сек = 213,96 кДж (кило джоулей)

Теперь перейдем ко второй задаче:

2. Для определения потребляемой мощности тока используем формулу:

   P = U^2 / R

   Где: U - напряжение, равное 220 В (дано) R - сопротивление нихромовой проволоки, которое мы можем рассчитать, используя ту же формулу, что и в первой задаче:

   R = ρ * L / A

   Где: Плотность нихрома (ρ) = 1.10 x 10^-6 Ом*м (это значение известно) Длина (L) = 36 м Площадь поперечного сечения (A) = π * (0,2 мм / 2)^2 = π * (0,1 мм)^2 = π * 0,01 мм^2 = π * 10^-6 м^2 (переводим из мм^2 в м^2)

   Теперь рассчитаем сопротивление:

   R = (1.10 x 10^-6 Ом*м) * (36 м) / (π * 10^-6 м^2) ≈ 1145,92 Ом

   Теперь мы можем вычислить потребляемую мощность тока:

   P = (220 В)^2 / 1145,92 Ом ≈ 42,48 Вт (ватт)

   Теперь мы знаем потребляемую мощность тока.