Главная >> Задачник по физике 8 класс. Генденштейн

Работа и мощность тока

Работа и мощность тока: Ответы, указания, решения

17.13. У лампы мощностью 100 Вт.

17.14. Мощность уменьшается, так как сопротивление нити накала лампы увеличивается.

17.15. 3 кДж.

17.16. 5 В.

17.17. 0,98 Вт.

17.18. 2,7 А.

17.19. 24 Ом.

17.20. Лампочка для фонарика, в 1,4 раза; 16 Ом; 1,2 кОм.

17.21. 38 кДж.

17.22. 1 кДж.

17.23. 0,33 Ом.

17.28. а) Во втором, в 10 раз; б) в первом, в 10 раз. Решение. При последовательном соединении сила тока в обоих резисторах одинакова. Из формулы Р = I²R следует, что при последовательном соединении мощность тока в резисторе прямо пропорциональна его сопротивлению. При параллельном соединении сила тока в резисторах не одинакова, поэтому использовать формулу Р = I²R нецелесообразно. В этом случае на всех резисторах одно и то же напряжение, поэтому целесообразно воспользоваться формулой Из нее следует, что при параллельном соединении мощность тока в резисторе обратно пропорциональна его сопротивлению.

17.29. а) Р₁ = 20 Вт, Р₂ = 40 Вт; б) Р₁ = 180 Вт, Р₂ = 90 Вт. Решение, а) Сопротивление всей цепи R = R₁ + R₂ = 60 Ом. Сила тока в каждом из резисторов мощность тока в резисторах Р₁ = I²R₁, Р₂ = I²R₂. б) Мощность тока в резисторах

17.30. 864 Дж, 1,3 кДж.

17.31. 5,4 кДж, 3,6 кДж.

17.32. 3,6 Вт; 7,2 Вт; 10,8 Вт; 21,6 Вт.

17.33. 300 Вт; 180 Вт; 120 Вт; 600 Вт.

17.34. Решение. В соответствии с формулой меньшее сопротивление имеет лампа, рассчитанная на большую мощность, т. е. на 60 Вт. Пользоваться формулой для сравнения мощностей при последовательном включении ламп нецелесообразно, так как напряжение на лампах в этом случае различно. При последовательном соединении сила тока в обеих лампах одинакова, поэтому лучше воспользоваться формулой Р = I²R, из которой следует: меньшая мощность тока при последовательном включении будет в той лампе, у которой сопротивление меньше (т. е. в рассчитанной на мощность 60 Вт).

17.35. 9,6 Вт; 14,4 Вт. Указание. Общая мощность обеих ламп меньше мощности, на которую рассчитана любая из них. Это связано с тем, что сопротивление последовательно соединенных ламп больше сопротивления любой из них.

17.36. а) Р₁ = 90 Вт, Р₂ = Р₃ = 22,5 Вт; б) Р₁ = Р₂ = Р₃ = 10 Вт, Р₄ = 90 Вт; в) Р₁ = 40 Вт, Р₂ = Р₃ = 10 Вт; г) Р₁ = Р₂ = Р₃ = 10 Вт, Р₄ = Р₅ = 22,5 Вт.

17.37. При параллельном соединении; в 16 раз.

17.40. Накал увеличился.

7.42. 110 Вт; 121 Вт; увеличится в 1,21 раза. Решение. Лампы в гирлянде соединены последовательно, так что напряжение в сети представляет собой сумму напряжений на лампах. Следовательно, число ламп равно 55, а мощность тока в гирлянде 110 Вт. После перегорания пяти ламп в гирлянде останется 50 ламп, т. е. сопротивление гирлянды уменьшится в 1,1 раза. Из формулы следует, что мощность тока увеличится в 1,1 раза. Согласно формуле Р = I²R мощность тока в каждой лампе увеличится еще заметнее — в 1,1² = 1,21 раза. Вследствие этого «укороченная» гирлянда будет недолговечной — очень скоро перегорит еще какая-нибудь лампа.

17.43. Новая лампа будет светить слабее других; общая мощность после замены лампы увеличится.

17.44. Мощность тока в каждой из трех одинаковых ламп 31 Вт, а в четвертой лампе — 20 Вт. Полная мощность увеличилась в 1,1 раза.

17.45. Уменьшится на 27 Вт.

17.46. Решение. Сопротивление лампы для карманного фонарика (16 Ом) намного меньше сопротивления 40-ваттной лампы (1,2 кОм). Поэтому при включении этих ламп последовательно сила тока в цепи как раз такая, на какую рассчитана 40-ваттная лампа (0,18 А). Лампа для карманного фонарика рассчитана на силу тока 0,25 А. Поэтому обе лампы будут гореть (лампа для карманного фонарика — неполным накалом). После замены 40-ваттной лампы на 100-ваттную сила тока в цепи возрастет до 0,44 А и лампа для карманного фонарика перегорит.

17.47. Р₁ = Р₂ = 1,8 Вт, Р₃ = Р₄ = 0,45 Вт.

17.48. 0,4 А; 6,4 Вт.

17.49. Второй резистор. 17.50. 6 Вт, 12 Вт.

17.51. См. рис. 205.

17.52. Мощность тока в резисторе R1 увеличится в раза, а в резисторах R2 и R3 — уменьшится в

17.53. Мощность тока в лампе Л1 уменьшится в раза, в лампе Л2 — увеличится в раза, а общая мощность уменьшится в раза.

17.54. 3,6 Вт; 1,6 Вт; 0,4 Вт; 0,4 Вт.

17.55. 85 %. Решение. За время t электрический ток в двигателях электровоза совершает работу А_з = UIt; за то же время совершается полезная работа A_п = Fs = Fυt. Согласно определению КПД получаем

17.56. 1,75 А.

17.57. 59 %.

17.58. 39 %.

17.59. 41 виток.

17.60. 24 мин; 8 мин.

17.61. а) 14 мин; б) 28 мин; в) 42 мин; г) 9 мин. Решение. Для доведения воды до кипения ей нужно сообщить количество теплоты Q = cm(t_кип - t_комн) = 10⁶ Дж. Приравнивая эту величину количеству теплоты, выделяющемуся в первом резисторе за время t₁, получаем откуда Аналогично при включении только второго резистора При последовательном включении резисторов сопротивление нагревателя R_посл = R₁ + R₂, поэтому При параллельном включении резисторов сопротивление нагревателя поэтому

17.62. См. рис. 206. Указание. При последовательном соединении ламп напряжение на лампе Л1 будет недостаточным для того, чтобы она светила.

<<< Третий уровень