Какова мощность первой лампы (рис. 125), если показания амперметра составляют 2 А? Как долго потребуется, чтобы нагреть

Тема занятия: Расчет мощности и времени работы электрической нагрузки

Пояснение: Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся формулы для расчета мощности (P), напряжения (U) и силы тока (I). Мощность рассчитывается по формуле P = U * I, где Р - мощность, U - напряжение и I - сила тока.

В первой части задачи, для расчета мощности лампы, имеем значение силы тока (I) равное 2 А. Предполагая, что напряжение (U) подключения лампы составляет 220 В, мы можем использовать формулу P = U * I, чтобы найти мощность (P). Подставляем известные значения и находим P = 220 В * 2 А = 440 Вт. Таким образом, мощность первой лампы составляет 440 Вт.

Во второй части задачи, нам нужно найти время, которое потребуется для нагрева 1 кг воды до кипения на электроплите с силой тока 5 А и начальной температурой 20 °C при напряжении 220 В. Расчет времени (t) возможен с использованием формулы времени, связанной с расчетной мощностью (P) и количеством протекающих теплоты (Q). Согласно формуле Q = mcΔT, где Q - количество протекающего тепла, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры.

Предположим, что удельная теплоемкость воды равна 4.18 дж/г°C. Для расчета количества протекающего тепла (Q), мы можем использовать формулу Q = mcΔT, где m = 1 кг (1000 г), c = 4.18 дж/г°C и ΔT = (100 - 20) °C = 80 °C. Подставляем известные значения и получаем Q = 1000 г * 4.18 дж/г°C * 80 °C = 334,400 дж.

Далее, чтобы найти время (t), мы можем использовать формулу P = Q/t и переупорядочить ее, чтобы найти время (t). Поэтому t = Q/P. Подставляем известные значения и получаем t = 334,400 дж / (220 В * 5 А) ≈ 303 секунды или 5 минут и 3 секунды. Таким образом, потребуется примерно 5 минут и 3 секунды, чтобы нагреть 1 кг воды до кипения на электроплите.

Совет: Для успешного решения задач по расчету мощности и времени работы электрической нагрузки, рекомендуется хорошо усвоить формулы P = U * I и P = Q / t. Также, обратите внимание на правильное использование единиц измерения (например, в данной задаче мощность измеряется в Ваттах (Вт), время - в секундах (с) или минутах (мин)). Обращайте внимание на значения силы тока и напряжения, чтобы подставить их в правильную формулу.

Закрепляющее упражнение: Какова мощность электронагревателя, если сила тока составляет 3 А, а напряжение равно 120 В? Сколько времени потребуется электронагревателю мощностью 500 Вт, чтобы нагреть 2 кг воды с начальной температурой 25°C до кипения (100°C)? Удельная теплоемкость воды равна 4.18 дж/г°C. Пренебрегая потерями энергии.