4. На сколько градусов за 5 мин можно нагреть ни электроплитке 1,5 кг воды, если при напряжении 220 В сила тока в ней 5 А? Потерями энергии пренебречь. 5. Определите мощность, потребляемую нарвой лампой (рис 127), если показания амперметра 2 А.

Здравствуйте, ребята! Давайте решим эти две интересные задачи. Задача 4: Чтобы определить, на сколько градусов нагреется вода, мы можем использовать следующие формулы и знания: 1. Энергия, выделяемая электроплиткой за время t, равна: $Q = U cdot I cdot t$, где: * (Q) - энергия (в джоулях), * (U) - напряжение (в вольтах), * (I) - сила тока (в амперах), * (t) - время (в секундах). 2. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, равно: $Q = m cdot c cdot \Delta T$, где: * (m) - масса воды (в килограммах), * (c) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)), * \(\Delta T\) - изменение температуры (в °C). Сначала найдем энергию, выделяемую электроплиткой за 5 минут (300 секунд): \[Q = 220 \text{ В} \cdot 5 \text{ А} \cdot 300 \text{ с} = 330000 \text{ Дж}\] Теперь приравняем эту энергию к количеству теплоты, необходимому для нагрева воды: \[330000 \text{ Дж} = 1.5 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot \Delta T\] Выразим и найдем изменение температуры \(\Delta T\): \[\Delta T = \frac{330000 \text{ Дж}}{1.5 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}} = \frac{330000}{6300} \text{ °C} \approx 52.38 \text{ °C}\] Ответ: Вода нагреется примерно на 52.38 °C. Задача 5: Чтобы найти мощность, потребляемую цепью, необходимо сначала определить общее сопротивление цепи и ток, текущий через каждый резистор. 1. Резисторы (R_2) и (R_3) соединены параллельно. Найдем их общее сопротивление (R_{23}): \[\frac{1}{R_{23}} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} = \frac{1}{15 \text{ Ом}} + \frac{1}{10 \text{ Ом}} = \frac{2 + 3}{30 \text{ Ом}} = \frac{5}{30 \text{ Ом}}\] \[R_{23} = \frac{30}{5} \text{ Ом} = 6 \text{ Ом}\] 2. Общее сопротивление цепи (R_{\text{общ}}) равно сумме последовательно соединенных резисторов (R_1) и (R_{23}): \[R_{\text{общ}} = R_1 + R_{23} = 4 \text{ Ом} + 6 \text{ Ом} = 10 \text{ Ом}\] 3. Напряжение на участке с резисторами (R_2) и (R_3) равно произведению общего тока через амперметр на сопротивление (R_{23}): \[U_{23} = I \cdot R_{23} = 2 \text{ А} \cdot 6 \text{ Ом} = 12 \text{ В}\] 4. Мощность, потребляемая (R_2), равна: \[P_2 = \frac{U_{23}^2}{R_2} = \frac{(12 \text{ В})^2}{15 \text{ Ом}} = \frac{144}{15} \text{ Вт} = 9.6 \text{ Вт}\] 5. Мощность, потребляемая (R_3), равна: \[P_3 = \frac{U_{23}^2}{R_3} = \frac{(12 \text{ В})^2}{10 \text{ Ом}} = \frac{144}{10} \text{ Вт} = 14.4 \text{ Вт}\] 6. Мощность, потребляемая (R_1), равна: Ток через (R_1) равен общему току I = 2 A. \[P_1 = I^2 \cdot R_1 = (2 \text{ А})^2 \cdot 4 \text{ Ом} = 4 \cdot 4 \text{ Вт} = 16 \text{ Вт}\] 7. Общая мощность, потребляемая цепью, равна сумме мощностей на каждом резисторе: \[P_{\text{общ}} = P_1 + P_2 + P_3 = 16 \text{ Вт} + 9.6 \text{ Вт} + 14.4 \text{ Вт} = 40 \text{ Вт}\] Ответ: Общая мощность, потребляемая цепью, равна 40 Вт.