| Olex | Дата: Четверг, 01.11.2012, 00:43 | Сообщение # 1 |
 Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 54
Статус: Offline
| РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА Примеры решения задач
Пример I. Проводники /?, - 20 Ом и Я,- 5 Ом подключа¬ют к источнику тока, соединяя их сначала последовательно, а затем параллельно. Во сколько раз различаются количества теплоты, выделяемые током в проводниках за равное время? В какой цепи выделится больше теплоты?
Пример 2. Нагреватель с КПД. равным 80 %, работает при напряжении 120 В. Какую силу тока он потребляет, если за 5.0 мин работы температура 2,0 кг воды увеличилась на 20 вС?
656. Какую но знаку работу выполняют электрические силы, содаюиоюток в проверке? От чего зависит значение этой работы?
657. Какую работу совершают электрические силы, пере¬мешая заряд в 800 Кл при напряжении в цепи 4,0 В?
658. При каком напряжении перенос заряда в 20 мКл бу¬дет сопровождаться совершением работы в 1,0 Дж?
659. Как долго нужно пропускать ток силой в 200 мА в цепи напряжением 220 В, чтобы совершить работу в 6.6 МДж?
660. За 2 с через сечение спирали лампы прошел заряд 50 мКл при напряжении 20 В. Найдите работу электрических сил и развиваемую мощность.
661. При каком напряжении источника в проводнике со-противлением 20,0 Ом за каждую минуту будет совершаться работа 120 кДж?
662. В спирали электролампы фары дальнего света автомо¬биля протекает ток СИЛОЙ 5.0 А при напряжении 12 В. Какова мощность лампы? Какова работа электрических сил за 1,0 мин горения?
663. В лампе фотовспышки заряд в 200 мКл проходит при среднем значении напряжения 200 В за 0,01 с. Какова энер¬гия вспышки? Какова ее мощность? Сравните последний ре¬зультат с мощностью осветительных ламп в вашей квартире.
664. При пропускании в проводнике тока силой 0,20 А в нем за 4,0 мин выделилось количество теплоты, равное 72 Дж. Каково сопротивление проводника и мощность тока?
665. Какой силы ток при напряжении 220 В потребляют квартирные электроустройства: а) утюг мощностью 800 Вт; б) электробритва мощностью 12 Вт; в) электропаяльник мощ¬ностью 45 Вт; г) электроплита мощностью 1,2 кВт?
666. Какие измерительные приборы потребуются для того, чтобы в горящей лампочке узнать: а) силу тока; б) прошедший заряд; в) мощность; г) совершенную работу? Для какого из¬мерения потребуется наименьшее и наибольшее число при¬боров?
112
АДж, 6
и, в 2
2 4 6 0. Кл v 2 4 6 Я- Ко Рис. 140 Рис- HI
667. Какую информацию о проводнике (его сопротивление, напряжение на нем, сила тока в нем) можно получить из гра-фика, представленного на рисунке 140?
668. Изменялась ли сила тока в проводнике, для которого по¬строен график, представленный на рисунке 141? Какую информа¬цию можно получить, узнав площадь фигуры подлинней графика?
669. Что означают надписи на электролампах: 1) «12 В; 2 Вт»; 2)«12 В; 5 А»; 3) «220 В; 60 Вт»; 4) «3,5 В; 0,28 А»? У какой из ламп наибольшее и наименьшее сопротивление? Какая из них отдает наибольшую и наименьшую мощность при |№комецдованном напряжении? Можно ли соединять какие- либо из этих ламп последовательно? Параллельно?
670. При зажигании лампы уличного светофора напряже¬ние на ней связано с протекающим зарядом зависимостью, представленной на рисунке 142. Как найти работу тока в лампе за время, в течение которого напряжение на лампе изменялось?
671. По графику зависимости работы тока в проводнике от времени (рис. 143) постройте график зависимости мощности от времени.
672. Реостат сопротивлением 12 Ом (рис. 144) соединен с лампой сопротивлением 8 Ом. Постройте графики зависимос-ти мощности, выделяемой в лампе, и полной мощности в цепи от сопротивления рабочей части реостата.
673. Постройте график зависимости мощности, выделяе-мой в проводнике сопротивлением 5 Ом, от напряжения на про¬воднике, которое изменяется от О В до 20 В. Изменится ли вид графика при замене данного проводника на проводник боль¬шим сопротивлением?
674. При ремонте телевизоров или электрооборудования автомобилей люди, попав под высокое напряжение (15 ООО В и более), остаются живы. Но известны случаи гибели людей от напряжения 40—50 В (при работе со сварочными аппаратами в сырых помещениях). Как объяснить эти факты?
675. На резисторе радиоустройства написано «1,2 кОм; 0,5 Вт». Что означают эти надписи? Можно ли этот резистор заменить на резистор с надписью «1,2 кОм; I Вт»?
«676. Какое из элсктроустройств в вашей квартире облада¬ет наименьшим сопротивлением, какое — наибольшим?
677. По надписи на лампе «220 В; 40 Вт» определите ее рабочий ток и сопротивление спирали.
678. Сравните сопротивления, рабочие токи и напряжения д вух ламп с надписями «12 В; 5 А» и «220 В; 25 Вт».
679. Можно ли по внешнему виде различитъдвс лампы мощно¬стью по 60 Вт, рассчитанные на рабочее напряжение220 В и 127 В?
680. Генератор трактора «БсларусМТЗ-80М» имеет мощ-ность 700 Вт. Какой максимальный ток он может создать в на¬грузке при напряжении 12 В?
114
681. Какой силы ток потребляет двигатель электрической циркулярной пилы мощностью 0,66 кВт, работающей от сети с напряжением 220 В?
682. Каков (в киловатт-часах) расход электроэнергии за вечер при эксплуатации трех лампочек мощностью по 75 Вт, телевизора и компьютера мощностью по 70 Вт. холодильника средней мощностью 60 Вт в течение 5.0 ч и утюга средней мощ-ностью 500 Вт в течение 1 ч? Почему для утюга и холодильника указывается средняя мощность? Каково наибольшее и наимень¬шее значение силы тока в этот вечер?
683. Как изменится мощность электроутюга при снижении питающего напряжения на 10 %?
684. При отсутствии новой спирали для электроплитки кон-цы перегоревшей спирали тщательно зачищают и плотно скру¬чивают для восстановления контакта. Как будет греть элект¬роплитка после такого ремонта? Почему?
685. Из некоторой массы вольфрама было изготовлено 1000 спиралей для 40-ваттных электроламп. Сколько ламп мощностью 60 Вт можно изготовить из этого же металла, если: а) площади поперечного сечения спиралей одинаковы; б) пло-щадь поперечного сечения спиралей 60-ваттных ламп будет в полтора раза больше, чем 40-ваттных?
*686. Почему спирали электроламп разных мощностей из-готавливают из проволоки разного поперечного сечения?
687. Какой длины фехралсвый провод сечением 2.00 мм1 нужно использовать для нагревательного элемента мощностью 600 Вт, рассчитанного на работу от сети с напряжением: а) 220 В; б) 127 В?
688. В электроплитке, работающей от сети с напряжением 220 В. имеются две спирали сопротивлениями 120 Ом и 80.0 Ом. Какие мощности можно получить, используя различ¬ные способы соединения спиралей?
689. Можно ли утверждать, что при в 3 раза большей силе тока в проводнике будет выделяться втрое большее коли-чество теплоты?
690. Из-за высокой температуры происходит очень медлен-ное испарение атомов с нити накала электролампы. Как это вли-яет на количество выделенной теплоты? На долговечность лам-пы? На прозрачность баллона лампы?
•691. Как объяснить зависимость теплового действия тока от сю силы и сопротивления проводника? Почему изменение силы тока в проводнике сильнее влияет на количество выде-ленной теплоты, чем изменение сопротивления проводника?
692. Резисторы /?, - 5 Ом и /?, - 25 Ом соединены после-довательно. За какое время во втором резисторе выделится столько же теплоты, сколько в первом за 1,0 мин?
693. К резистору /?, ■ 5 кОм подключен параллельно резис-тор, в котором за 1 мни выделяется столько же теплоты, сколь-ко в первом за 5 мин. Каково сопротивление второго резистора?
694. Два никелиновых проводника длинами /, - I см и /, — 40 см одинакового сечения соединены последовательно. Сравните изменения их температур Л/, и Д/2 при кратковре-менном включении тока в цепи.
695. При сравнении работы двух электроламп сопротивле-ниями R и 2R сын утверждает, что ярче будет горсть вторая лам¬па, ссылаясь на формулу Q - Р RI. Отец, ссылаясь на форму-
л
лу V ■ п . утверждает обратное. Кто из них прав?
696. Проводники сопротивлениями /?,-/? и Rt - ZR вклю-чены в электрическую цепь. В каком из них за равное время выделится больше теплоты?
697. Лампы с надписями «220 В; 25 Вт» и «220 В; 150 Вт» соединили последовательно и подали напряжение 220 В. По-чему первая лампа горит достаточно ярко, а вторая — почти не имеет накала?
698. Упог с надписью «220 В; 1000 Вт» соединили последо-вательно с электробритвой с надписью «220 В; 10 Вт» и вклю¬чили в розетку с напряжением 220 В. Будут ли нормально фун¬кционировать приборы? Можно ли будет в таком режиме пользоваться хотя бы одним из них?
699. Спираль электроплитки сопротивлением 80 Ом работа¬ет под напряжением 220 В. Каков КПД нагревательного устрой¬ства, если 1,0 л воды, взятый при 20 *С, закипает через 12 мин?
700. Какое сопротивление должен иметънагревательный эле¬мент электрочайника, работающий от сети напряжением 220 В. чтобы довести до кипения 600 г воды, взятой при температуре Ю°С, за 2.0 мин? Потери теплоты принять равными 5,0 %.
701. Какая масса воды будет выкипать ежесекундно после закипания воды при использовании нагревателя, описанного в предыдущей задаче?
702. Электрокипятильник потребляет от сети с напряже-нием 220 В ток силой 3 А. На сколько повысится температура 400 г воды за первые 10 с работы кипятильника? Тепловыми потерями пренебречь.
•703. Можно ли утверждать, что температура воды, нагре-ваемой кипятильником (см. предыдущую задачу), будет возра-стать по линейному закону, т.е. за любые последующие 10 с увеличение температуры будет таким же, как за первые 10 с? Почему?
Элсктроподъемник поднимает автомобиль массой 1,2 т на высоту 1,5 м за 20 с. Какой ток потребляет от сети с напряжением 220 В электромотор при КПД установки, рав¬ном 80%?
Какой максимальной силы тяги можно достичь при движении троллейбуса со скоростью 36 км/ч, моторы которого потребляют ток силой 40 А при напряжении 500 В? Почему невозможно полное превращение потребляемой электричес¬кой энергии в механическую?
Каков КПД электрической лампы накаливания, потреб-ляющей при напряжении 220 В ток силой 0,45 А и излучающей за каждую минуту световое излучение с энергией 300Дж?
Приведите примеры, когда тепловое действие тока в среде является: а) полезным: б) вредным.
Можно ли считать полезной теплоту, выделяемую при прохождении электрического тока в: а) утюге; б) кипятильни* ке; в) электродвигателе электрички; г) электродвигателе пы-лесоса; д) заряжаемом аккумуляторе; е) осветительной лам¬пе? Как вычислить КПД каждого из этих устройств?
Какие превращения энергии происходят в электродви-гателе любого устройства (трамвая, электродрели)? Почему механическая мощность таких устройств на 10—15 % мень¬ше, чем потребляемая электрическая мощность? Исчезает ли бесследно «недостающая» мощность?
Какие преобразования энергии происходят в элект¬рических нагревательных и осветительных устройствах? Изве¬стны л и вам технические устройства, в которых происходят об¬ратные энергетические превращения?
За 30 с работы электродрели электрические силы со-вершили работу 9,0 кДж. Каков КПД устройства, если за это же время в обмотках дрели выделилось количество теплоты, равное 600Дж? Какова механическая мощность дрели и мощ-ность, потребляемая дрелью от сети?
•712. Обмотка электропилы сопротивлением 8,00 Ом по-требляет при работе пилы ток силой 6,00 А при напряжении 120 В, а при заклинивании (принудительной остановкс)ток воз-растает до 15,0 А. Какие превращения энергии имеют место в первом и во втором режиме? Можно ли применять к мотору электропилы закон Ома?
•713. Используя данные предыдущей задачи, рассчитайте для рабочего режима пилы мощность по формулам: А, - IU и Я,■ / *А. Какой физический смысл имеет мощность А3 — A, — Аг? Определите КПД устройства.
714. Почему на электронагревательных приборах не указыва¬ют вид используемого напряжения: переменное или постоянное?
715. Что такое выпрямитель переменного тока? В каких случаях его применяют?
•716. Оцените максимальное значение силы тока, потреб-ляемого от сети всеми элсктроустройствами вашей квартиры. 118
717. Какова роль предохранителя в электрических цепях? Предохраняет ли он цепи от перегрузок и коротких замыканий?
718. Почему плавкие предохранители делают из свинца? Имеет ли значение площадь поперечного сечения свинцовой проволоки? Почему?
719. В чем сходство и различия плавкого и автоматическо¬го предохранителей?
•720. Во сколько раз должны различаться площади попе-речного сечения алюминиевой проволоки электропроводки и свинцовой проволоки предохранителя, чтобы при включении тока повышение температуры свинцовой проволоки было в 5 раз больше, чем алюминиевой? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
721. В электрощитах с нескольки¬ми предохранителями нередко устанав-ливают обычные электролампы, включенные параллельно каждому пре-дохранителю (рис. 145). Для чего это делают?
722. Можно ли применять в авто¬мобильной провод ке напряжением 12 В предохранители, используемые в при¬борах, работающих при сетевом напря¬жении 220 В, и наоборот?
723. В квартирной проводке, защищенной предохраните-лем на 10 А, включены четыре лампы по 75 Вт и утюг мощнос-тью 800 Вт. Можно ли при этом включать стиральную маши-ну-автомат, потребляющую ток силой 5,5 А?
. 145
724. Измеряя силу тока в автомобильной лампочке, уче-ник нашел, что при номинальном напряжении 12 В сила тока была равна 500 мА, а при напряжении 3 В (т.е. вчетверо мень¬ше. чем в первом случае) она стала равна 300 мА. т.е. умень¬шилась меньше чем в два раза! Чем объяснить такое «опро¬вержение» закона Ома?
Чтобы научиться решать задачи, надо их решать!!!
Решение задач — это практическое искусство, подобно плаванию, или катанию на лыжах, или игре на пианино: вы можете научиться этому, только практикуясь .
|
| |
| |
