Дано дротовина з довжиною 10 м та площею поперечного перерізу 0,5 мм2 підключена до джерела з напругою 12 В. Потрібно
Дано дротовина з довжиною 10 м та площею поперечного перерізу 0,5 мм2 підключена до джерела з напругою 12 В. Потрібно обчислити роботу, яку виконує струм протягом 1 хвилини. Розкажіть процес розрахунку детально.
13.12.2024 19:31
Инструкция: Для расчета работы, выполненной электрическим током, необходимо использовать формулу W = P * t, где W - работа, P - мощность, t - время. Мощность может быть найдена с помощью формулы P = U * I, где P - мощность, U - напряжение, I - сила тока. Известно, что сила тока равна I = Q/t, где Q - количество электричества, t - время. Количество электричества может быть найдено с помощью формулы Q = n * e, где Q - количество электричества, n - количество зарядов, e - элементарный заряд.
Для начала найдем количество зарядов n, используя формулу n = S/l, где n - количество зарядов, S - площадь поперечного сечения проводника, l - длина проводника. Затем, используя формулу Q = n * e, найдем количество электричества Q.
Используя формулы P = U * I и W = P * t, найдем мощность и работу соответственно. Учитывая, что данные задачи известны, подставим их в формулы и произведем необходимые вычисления.
Доп. материал:
Дано: длина проводника l = 10 м, площадь поперечного сечения проводника S = 0,5 мм2, напряжение U = 12 В, время t = 1 минута.
1. Найдем количество зарядов n, используя формулу n = S/l.
n = 0,5 мм2 / 10 м = 0,05 мм2/м = 0,05 * 10^-6 кулон.
2. Найдем количество электричества Q, используя формулу Q = n * e.
Q = 0,05 * 10^-6 кулон * 1,6 * 10^-19 Кл = 0,08 * 10^-25 Кл.
3. Найдем мощность P, используя формулу P = U * I.
I = Q / t = 0,08 * 10^-25 Кл / 60 сек = 1,33 * 10^-27 А.
P = 12 В * 1,33 * 10^-27 А = 1,6 * 10^-26 Вт.
4. Найдем работу W, используя формулу W = P * t.
W = 1,6 * 10^-26 Вт * 60 сек = 9,6 * 10^-25 Дж.
Таким образом, работа, выполненная струмом, равна 9,6 * 10^-25 Дж.
Совет: Для более легкого понимания задачи рекомендуется пройти по шагам решения и внимательно ознакомиться с использованными формулами. Кроме того, проверьте единицы измерения в задаче, чтобы использовать соответствующие префиксы (например, кулон, ампер, ватт и т. д.).
Закрепляющее упражнение:
Дан проводник длиной 8 м и площадью поперечного сечения 0,3 мм2. Если на проводник подано напряжение 15 В и через него протекает ток силой 0,5 А, то какую работу совершит ток за 2 минуты?