известно что первая лампочка подключенная к источнику постоянного напряжения 240
Известно что первая лампочка подключенная к источнику постоянного напряжения 240
Через проволоки течёт одинаковый ток I:
.
По закону Джоуля-Ленца, для нагревания стальной проволоки за время τ, необходимо количество теплоты:
где l — длина проволок.
Эта теплота целиком тратится на нагревание стальной проволоки:
где — масса стальной проволоки.
Аналогичное уравнение можно записать для алюминиевой проволоки:
где .
Разделив уравнение (1) на уравнение (2), получаем
,
Известно что первая лампочка подключенная к источнику постоянного напряжения 240
Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам постоянного напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунках а и б. Пластины конденсаторов имеют разную площадь, но расстояние между пластинами в конденсаторах одинаковое (см. рисунок). В некоторый момент времени ключи К в обеих схемах переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведённых опытов при переключении ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь.
При переводе ключа из положения 1 в положение 2 конденсатор очень быстро разрядится через лампу. Яркость вспышки лампы зависит от величины тока протекающей через неё. Следовательно, чем больший заряд накопится в конденсаторе, тем ярче будет вспышка. Заряд на конденсаторе Следовательно, чем больше ёмкость, тем больше заряд на конденсаторе. Ёмкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле
где
— площадь пластин конденсатора, а
— расстояние между пластинами. Значит, ёмкость конденсатора а больше ёмкости конденсатора б. В силу того, что оба конденсатора заряжаются от одинаковых источников постоянного напряжения, заряд, накопленный на конденсаторе а, будет больше заряда, накопленного на конденсаторе б. Следовательно, и вспышка лампы для системы а будет ярче.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае п. 1–2) и исчерпывающие верные рассуждения с указанием наблюдаемых явлений и закономерностей (в данном случае — формула ёмкости плоского конденсатора и рассуждения о зависимости величины силы тока от заряда, накопленного на конденсаторе). | 3 | ||||||
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются следующие недостатки. В объяснении не указано одно из физических явлений, свойств, определений или не назван один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено указанием на соответствующий закон, свойство, явление, определение и т. п.) Объяснения представлены не в полном объёме, или в них содержится один логический недочёт. | 2 | ||||||
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, при водящие к ответу, содержат ошибки. Известно что первая лампочка подключенная к источнику постоянного напряжения 240При напряжении 120 В электрическая лампа в течение 0,5 мин потребила 900 Дж энергии. Чему равна сила тока в лампе? Ответ запишите в амперах. Мощность есть отношение работы ко времени в течение которого работа совершалась. В данном случае работа равна потреблённой энергии тогда С другой стороны, мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока, откуда При напряжении 120 В электрическая лампа в течение 0,5 мин потребила 900 Дж энергии. Сила тока в лампе равна Мощность есть отношение работы ко времени в течение которого работа совершалась. В данном случае работа равна потреблённой энергии тогда С другой стороны, мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока, откуда Правильный ответ указан под номером 2. На велосипеде установлен генератор, вырабатывающий электрическую энергию для двух последовательно соединённых ламп. В каждой лампе сила тока 0,3 А при напряжении на каждой лампе 6 В. Чему равна работа тока генератора за 2 часа? Ответ запишите в килоджоулях. Электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. Работа равна произведению мощности на промежуток времени. Таким образом на одной лампе совершается работа тока: 0,3 А · 6 В · 7200 с = 12960 Дж. Следовательно, работа тока генератора на двух лампах равна 2 · 12960 Дж = 25,92 кДж. Электродвигатель постоянного тока работает при напряжении 220 В и силе тока 40 А. Полезная мощность двигателя 6,5 кВт. Чему равен КПД электродвигателя? Коэффициент полезного действия определяется как отношение полезной мощности к затрачиваемой мощности. Найдём затрачиваемую мощность: Следовательно, КПД равен Правильный ответ указан под номером 2. На велосипеде установлен генератор, вырабатывающий электрическую энергию для двух последовательно соединённых ламп. В каждой лампе сила тока 0,3 А при напряжении на каждой лампе 6 В. Чему равна работа тока генератора за 2 часа? Электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. Работа равна произведению мощности на промежуток времени. Таким образом на одной лампе совершается работа тока: 0,3 А · 6 В · 7200 с = 12960 Дж. Следовательно, работа тока генератора на двух лампах равна 2 · 12960 Дж = 25,92 кДж. Правильный ответ указан под номером 3. Две лампы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различную мощность, включены в электрическую сеть последовательно. Какая лампа будет горeть ярче? Ответ поясните. Мощность лампы рассчитывается по формуле Имеется два электрических нагревателя одинаковой мощности — по 400 Вт. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °С, если нагреватели будут включены в электросеть последовательно? Потерями энергии пренебречь. Для нагревания массы воды m = ρV потребуется количество теплоты Эта энергия выделится на нагревателях за время τ: где Запишем уравнение теплового баланса: Q = E, и выразим искомое время: Нагреватель представляет собой резистор, на котором при прохождении тока выделяется тепло. Как и у любого другого электрического сопротивления, мощность тепловыделения зависит от величины протекающего тока по закону Джоуля — Ленца Подставляя числовые значения в формулу для времени, получаем: Известно что первая лампочка подключенная к источнику постоянного напряжения 240При напряжении 120 В электрическая лампа в течение 0,5 мин потребила 900 Дж энергии. Чему равна сила тока в лампе? Ответ запишите в амперах. Мощность есть отношение работы ко времени в течение которого работа совершалась. В данном случае работа равна потреблённой энергии тогда С другой стороны, мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока, откуда При напряжении 120 В электрическая лампа в течение 0,5 мин потребила 900 Дж энергии. Сила тока в лампе равна Мощность есть отношение работы ко времени в течение которого работа совершалась. В данном случае работа равна потреблённой энергии тогда С другой стороны, мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока, откуда Правильный ответ указан под номером 2. На велосипеде установлен генератор, вырабатывающий электрическую энергию для двух последовательно соединённых ламп. В каждой лампе сила тока 0,3 А при напряжении на каждой лампе 6 В. Чему равна работа тока генератора за 2 часа? Ответ запишите в килоджоулях. Электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. Работа равна произведению мощности на промежуток времени. Таким образом на одной лампе совершается работа тока: 0,3 А · 6 В · 7200 с = 12960 Дж. Следовательно, работа тока генератора на двух лампах равна 2 · 12960 Дж = 25,92 кДж. Электродвигатель постоянного тока работает при напряжении 220 В и силе тока 40 А. Полезная мощность двигателя 6,5 кВт. Чему равен КПД электродвигателя? Коэффициент полезного действия определяется как отношение полезной мощности к затрачиваемой мощности. Найдём затрачиваемую мощность: Следовательно, КПД равен Правильный ответ указан под номером 2. На велосипеде установлен генератор, вырабатывающий электрическую энергию для двух последовательно соединённых ламп. В каждой лампе сила тока 0,3 А при напряжении на каждой лампе 6 В. Чему равна работа тока генератора за 2 часа? Электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. Работа равна произведению мощности на промежуток времени. Таким образом на одной лампе совершается работа тока: 0,3 А · 6 В · 7200 с = 12960 Дж. Следовательно, работа тока генератора на двух лампах равна 2 · 12960 Дж = 25,92 кДж. Правильный ответ указан под номером 3. Две лампы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различную мощность, включены в электрическую сеть последовательно. Какая лампа будет горeть ярче? Ответ поясните. Мощность лампы рассчитывается по формуле Имеется два электрических нагревателя одинаковой мощности — по 400 Вт. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °С, если нагреватели будут включены в электросеть последовательно? Потерями энергии пренебречь. Для нагревания массы воды m = ρV потребуется количество теплоты Эта энергия выделится на нагревателях за время τ: где Запишем уравнение теплового баланса: Q = E, и выразим искомое время: Нагреватель представляет собой резистор, на котором при прохождении тока выделяется тепло. Как и у любого другого электрического сопротивления, мощность тепловыделения зависит от величины протекающего тока по закону Джоуля — Ленца Подставляя числовые значения в формулу для времени, получаем: Известно что первая лампочка подключенная к источнику постоянного напряжения 240Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам постоянного напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунках а и б. Пластины конденсаторов имеют разную площадь, но расстояние между пластинами в конденсаторах одинаковое (см. рисунок). В некоторый момент времени ключи К в обеих схемах переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведённых опытов при переключении ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь. При переводе ключа из положения 1 в положение 2 конденсатор очень быстро разрядится через лампу. Яркость вспышки лампы зависит от величины тока протекающей через неё. Следовательно, чем больший заряд накопится в конденсаторе, тем ярче будет вспышка. Заряд на конденсаторе
|