Работа и мощность тока, тепловое действие тока.

207. Какую работу совершает двигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока 1,25 А, а его КПД 80%?

Ответ: 3,3×10⁵ Дж.

208. Прибор имеет три нагревательные спирали сопротивлениями по 120 Ом каждая. Какие мощности можно получить, используя различные соединения спиралей? Напряжение в сети 120 В.

Ответ: 40 Вт, 60 Вт, 80 Вт, 120 Вт, 180 Вт, 240 Вт, 360 Вт.

209. Три одинаковых проводника подключаются к источнику тока сначала параллельно, а затем последовательно. В каком случае потребляется большая мощность и во сколько раз?

Ответ: Р₁/Р₂ = 9.

210. Два проводника сопротивлениями 10 Ом и 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В. Какое количество теплоты выделяется в каждую секунду в каждом проводнике, если их соединить: а) последовательно; б) параллельно?

Ответ: а):90 Дж, 207 Дж; б):1000 Дж, 435 Дж.

211. Можно ли две лампы накаливания мощностями 40 Вт и 60 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В, включить в сеть с напряжением 220 В, соединив их последовательно?

Ответ: Нельзя, первая лампа перегорит.

212. На одной лампочке написано: 127 В, 60 Вт, на второй - 220 В, 60 Вт. Какая мощность будет выделяться в каждой из лампочек, если первую включить в сеть с напряжением 220 В, а вторую – в сеть с напряжением 127 В?

Ответ: 180 Вт, 20 Вт.

213. В каком из четырех резисторов при протекании тока выделится большее количество теплоты? R₁ = 2 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = 1 Ом, R₄ = 2 Ом.

Ответ: в резисторе R₄.

214. Четыре лампы мощностями Р₁ = 60 Вт, Р₂ = 100 Вт, Р₃ = 40 Вт и Р₄ = 150 Вт, рассчитанные на 220 В каждая, соединены так, как показано на рисунке, и включены в сеть с напряжением 220 В. Какая лампа светит ярче всех?

Ответ: лампа L₃.

215. Три одинаковые лампы включены в сеть так, как показано на рисунке. Во сколько раз мощность тока в лампе L₁ больше мощности тока в лампе L₂?

Ответ: Р₁/Р₂ = 4.

216. Перегоревшую спираль электрического утюга мощностью 300 Вт укоротили на четверть ее длины. Какой стала при этом мощность утюга?

Ответ: 400 Вт.

217. Какое дополнительное сопротивление надо поставить к лампе мощностью 300 Вт, рассчитанной на напряжение 110 В, чтобы при напряжении в сети 127 В лампа работала в нормальном режиме?

Ответ: 6,23 Ом.

218. Елка освещена гирляндой из 12 электрических лампочек, соединенных последовательно и включенных в городскую сеть. Как изменится расход электроэнергии в сети, если количество ламп сократить до 10?

Ответ: Р₂/Р₁ = 1,2.

219. В сеть с напряжением 120 В параллельно включены две лампы: L₁ – мощностью 300 Вт, рассчитанная на напряжение 120 В, и L₂ – 12-вольтная лампа, включенная последовательно с проводником R. Лампа L₂ работает в номинальном режиме. Определить показания амперметров А₁ и А, а также сопротивление проводника, если амперметр А₂ показывает силу тока 2 А.

Ответ: I_А1 = 2,5 А, I_А = 4,5 А, R = 54 Ом.

220. Какой длины надо взять никелиновый проводник диаметром 0,5 мм, чтобы изготовить электрический камин, работающий при напряжении 220 В и выделяющий 1,68 МДж энергии в час?

Ответ: 48,5 м.

221. Найти мощность электронагревателя, если в нем за 20 мин можно вскипятить 2 л воды. КПД нагревателя 70%. Начальная температура воды 20^оС.

Ответ: 800 Вт.

222. Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,5 л воды при 20^оС, и включили в сеть с напряжением 220 В. Через 20 мин кипятильник выключили. Сколько воды выкипело, если КПД спирали 80%?

Ответ: 52 г.

223. К концам свинцовой проволоки длиной 1 м подали напряжение 10 В. Какое время пройдет с начала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться? Начальная температура проволоки 20⁰С.

Ответ: 0,86 с.

224. Электроплитка мощностью 1,0 кВт, рассчитанная на напряжение 120 В, включена в сеть с напряжением 127 В. Сопротивление подводящих проводов 4,0 Ом. Какая мощность выделяется плиткой? Параллельно этой плитке подключили вторую такую же. Какая мощность стала выделяться двумя плитками?

Ответ: 686 Вт; 926 Вт.

225. В электрическом самоваре мощностью 600 Вт и электрическом чайнике мощностью 300 Вт при включении в сеть с напряжением 220 В (на которое они и рассчитаны), вода закипает через 20 мин. Через сколько времени за кипит вода в самоваре и в чайнике, соединенных последовательно?

Ответ: t₁ = 3 ч, t₂ = 45 мин.

226. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает через 10 мин, при включении другой – через 15 мин. Когда закипит вода в чайнике, если эти обмотки включить вместе: а) параллельно; б) последовательно?

Ответ: 6 мин, 25 мин.

227. Мощность, выделяемая на резисторе, подключенном к источнику тока с ЭДС 3 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, равна 2 Вт. Определить силу тока в цепи.

Ответ: 1 А, 2 А.

228. ЭДС источника тока 2 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Определить силу тока и сопротивление внешней цепи, если в ней выделяется мощность 0,75 Вт.

Ответ: а) 0,5 А, 3 Ом; б): 1,5 А, 0,33 Ом.

229. Источник тока с ЭДС e и внутренним сопротивлением r замкнут на реостат. Выразить мощность тока Р во внешней цепи, как функцию силы тока. Построить график этой функции. При каком токе мощность будет наибольшей? Построить также график зависимости КПД от силы тока в цепи.

Ответ: Р = -I²r + eI, Р = Р_max при I = e/2r, h = 1 – Ir/e.

230. Источник с ЭДС 2,2 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом замкнут медной проволокой массой 30 г. Сопротивление ее подобрано так, что во внешней цепи выделяется наибольшая мощность. На сколько нагреется проволока в течение 5 мин?

Ответ: 318,4^оС.

231. Источник тока замыкают первый раз на сопротивление 9 Ом, второй раз – на сопротивление 4 Ом. Оба раза за одинаковое время на сопротивлениях выделяется одно и то же количество теплоты. Определить внутреннее сопротивление источника.

Ответ: 6 Ом.

232. Какой ток пойдет по подводящим проводам при коротком замыкании, если на плитках с сопротивлениями 200 Ом и 500 Ом выделяется при поочередном их включении одинаковая мощность 200 Вт?

Ответ: 1,63 А.

233. Два источника ( ₁ = 12 В, ₂ = 4 В, r₁ = 1 Ом, r₂= 0,5 Ом) соединены параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление R = 10 Ом. Какая мощность расходуется внутри источников на выделение тепла?

Ответ: 30 Вт, 12 Вт.

234. Два источника ( ₁ = 8 В, ₂ = 2 В, r₁ = 0,5 Ом, r₂ = 1 Ом) соединены параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление R = 2,4 Ом. Какая мощность расходуется внутри источников на выделение тепла?

Ответ: 31 Вт, 37 Вт.

235. Три тонких проволоки одинаковых размеров – железная, медная и алюминиевая, соединены параллельно и подключены к источнику. Какая проволока перегорит первой?

Ответ: алюминиевая.

236. Три тонких проволоки одинаковых размеров – железная, медная и алюминиевая, соединены последовательно и подключены к источнику. Какая проволока перегорит первой?

Ответ: алюминиевая.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1005; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!