Який опір нагрівального елемента кип ятильника, якщо сила струму становить 5 А, а кип ятіння 2 кг води займає 5 хвилин

Название: Расчет опора нагревательного элемента кипятильника

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы используем закон Ома, который говорит о том, что сопротивление электрической цепи (нагревательного элемента) равно напряжению, деленному на силу тока. В данном случае, нам известна сила тока (5 А), поэтому нам остается найти напряжение.

Для того чтобы найти напряжение, мы должны знать количество переданной энергии, так как мы знаем количество тепла, необходимое для кипячения 2 кг воды. Используем формулу:
$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$
где $Q$ - количество тепла, $m$ - масса вещества, $c$ - удельная теплоемкость воды, $\Delta T$ - разность температур (в данном случае, для кипения воды это равно 100°C).

Исходя из этого, напряжение будет равно:
$V = \frac{Q}{I}$,
где $V$ - напряжение, $Q$ - количество переданной энергии (Joule), $I$ - сила тока (Ампер).

Пример:
Известно, что $I = 5 A$, $Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 2 \cdot 4200 \cdot 100 = 840000 J$. Теперь мы можем вычислить напряжение:
$V = \frac{Q}{I} = \frac{840000}{5} = 168000 V$.

Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, полезно знать удельную теплоемкость воды. Удельная теплоемкость воды составляет приблизительно 4200 Дж/(кг × °C), что означает, что для нагрева 1 кг воды на 1°C требуется 4200 Дж.

Закрепляющее упражнение: Какое значение сопротивления нагревательного элемента будет, если сила тока составляет 3 А, а количество тепла, необходимое для нагревания 500 г воды на 50°C - 21000 Дж?

Содержание: Расчет сопротивления нагревательного элемента

Инструкция:
Для расчета сопротивления нагревательного элемента нам понадобится знать только две величины: силу тока и напряжение. Учитывая, что данная задача даёт нам только силу тока, мы можем использовать закон Ома, чтобы выразить сопротивление. Закон Ома гласит, что сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Формула, позволяющая вычислить сопротивление, выглядит следующим образом:

R = U/I,

где R - сопротивление, U - напряжение, I - сила тока.

Если у нас дана только сила тока, то мы не можем найти абсолютное значение сопротивления, но мы можем найти относительное значение, если предположим, что напряжение равно 1 В.

Учитывая, что сила тока составляет 5 А, мы можем вычислить относительное значение сопротивления:

R = 1 В / 5 А = 0,2 Ом.

Таким образом, относительное значение сопротивления нагревательного элемента кипятильника составляет 0,2 Ом.

Пример:
Вычислите сопротивление нагревательного элемента, если сила тока составляет 10 А.

Совет:
Чтобы лучше понять понятие сопротивления, полезно вспомнить, что это свойство вещества, которое препятствует свободному движению электронов. Также полезно освежить свои знания о законе Ома и запомнить его формулу: R = U/I.

Задание:
Вычислите сопротивление нагревательного элемента, если сила тока составляет 2 А.