сколько минут/lamp A lamp with a resistance of R = 70 Ohms was connected to a current source with an electromotive
сколько минут/lamp A lamp with a resistance of R = 70 Ohms was connected to a current source with an electromotive force of E = 4 V and an internal resistance of r = 10 Ohms. The lamp emitted an amount of heat equal to Q = 21 J. How many minutes did this take? Choose one answer: a. 2 minutes b. 1 minute c. 4 minutes d. 5 minutes e
16.11.2023 19:28
Инструкция: Для решения данной задачи нам понадобятся основные принципы закона Ома и формулы, связанные с электрической энергией.
Согласно закону Ома, сила тока (I) в цепи пропорциональна напряжению (U), а сопротивление (R) является пропорциональным коэффициентом. Формула, показывающая это соотношение, записывается как U = I * R.
Потребляемая энергия (Q) в цепи может быть найдена с использованием формулы Q = U * I * t, где t - время работы.
В данной задаче нам дана сила тока I = E / (R + r), где E - электродвижущая сила, R - сопротивление лампы, а r - внутреннее сопротивление источника тока.
Мы также имеем данные о потребляемой энергии Q = 21 J.
Используя формулу для потребляемой энергии Q = U * I * t, заменим U на I * R и найдем значение времени t.
Производя подстановки и упрощения, получим следующее выражение: 21 J = (E / (R + r)) * R * t.
Теперь нам нужно найти значение времени t.
Дополнительный материал: Найдем, сколько минут затратила лампа на выделение 21 Дж тепла.
Электродвижущая сила E = 4 В, R = 70 Ом, r = 10 Ом, Q = 21 Дж.
Совет: Для успешного решения этой задачи, важно хорошо понять принципы закона Ома, а также овладеть навыками подстановки значений в формулы и решения уравнений.
Упражнение: У лампы сопротивление R = 50 Ом, электродвижущая сила E = 5 В, а внутреннее сопротивление источника тока r = 20 Ом. Сколько времени лампа будет гореть, если она выделит 100 Дж тепла?
Описание: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Ома и формулу для расчета электрической мощности. В данном случае, сопротивление лампы составляет R = 70 Ом, внутреннее сопротивление источника тока - r = 10 Ом, и разность потенциалов на источнике E = 4 В. Задача требует найти время, которое затрачено на излучение определенного количества тепла.
Сначала найдем силу тока (I), используя закон Ома: I = E / (R + r).
Подставим известные значения: I = 4 В / (70 Ом + 10 Ом) = 0.05 А.
Затем используем формулу для расчета электрической мощности (P): P = I^2 * R.
Подставим известные значения: P = (0.05 А)^2 * 70 Ом = 0.175 Вт.
Теперь можем рассчитать время (t) с помощью следующей формулы: Q = P * t.
Подставим известные значения: t = Q / P = 21 Дж / 0.175 Вт = 120 секунд.
Чтобы получить ответ в минутах, надо разделить 120 секунд на 60.
Итак, лампа излучала свет в течение 2 минут (120 секунд).
Совет: Для лучшего понимания закона Ома и электрической мощности, рекомендуется изучить основные концепции омического сопротивления, силы тока, разности потенциалов и формулу электрической мощности. Помимо этого, важно знать, что энергия, выделяемая лампой в виде тепла, связана с электрической мощностью и протекающим через нее током.
Закрепляющее упражнение: Представьте, что лампа в задаче имеет более высокое сопротивление, например, 100 Ом, и протекает через нее ток силой 0.1 А. Какое количество тепла она будет источать за 5 минут?