1) За какое время произошло сгорание лампочки карманного фонаря, если сопротивление нити накала составляет 60

Yakorica

47

Давайте решим каждую задачу по порядку:

1) Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который гласит, что количество выделившейся теплоты \( Q \) в электрической цепи равно произведению квадрата силы тока \( I \) на сопротивление \( R \) и время \( t \), в течение которого ток проходит через эту цепь. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Мы знаем, что сопротивление нити накала составляет 60 Ом, сила тока равна 0,3 А, а количество выделившейся теплоты равно 1620 Дж. Чтобы найти время, за которое произошло сгорание лампочки, подставим известные значения в формулу:

\[ 1620 = (0,3)^2 \cdot 60 \cdot t \]

Раскроем скобки и решим уравнение:

\[ 1620 = 0,09 \cdot 60 \cdot t \]
\[ t = \frac{1620}{0,09 \cdot 60} \]
\[ t \approx 300 \, секунд \]

Ответ: Лампочка карманного фонаря сгорит примерно за 300 секунд.

2) Для решения этой задачи также воспользуемся законом Джоуля-Ленца. Мы знаем, что напряжение составляет 220 В, сила тока равна 5 А, а необходимо найти количество выделившейся теплоты за 20 секунд. Подставим известные значения в формулу:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Мы знаем, что сопротивление \( R \) равно напряжению \( V \) поделенному на силу тока \( I \), то есть \( R = \frac{V}{I} \):

\[ Q = I^2 \cdot \left(\frac{V}{I}\right) \cdot t \]

Упростим формулу:

\[ Q = V \cdot I \cdot t \]

Подставим известные значения:

\[ Q = 220 \cdot 5 \cdot 20 \]
\[ Q = 22 000 \, Дж \]

Ответ: В паяльнике выделится 22 000 Дж теплоты за 20 секунд.

3) Чтобы решить эту задачу, мы также воспользуемся законом Джоуля-Ленца. Мы знаем, что напряжение составляет 120 В, сила тока равна \( I \), а необходимо найти количество выделившейся теплоты за 2 часа. Так как время дано в часах, нам нужно перевести его в секунды, умножив на 3600:

\[ t = 2 \cdot 3600 = 7200 \, секунд \]

Подставим известные значения в формулу:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Мы знаем, что сопротивление \( R \) равно напряжению \( V \) поделенному на силу тока \( I \), то есть \( R = \frac{V}{I} \):

\[ Q = I^2 \cdot \left(\frac{V}{I}\right) \cdot t \]

Упростим формулу:

\[ Q = V \cdot I \cdot t \]

Подставим известные значения:

\[ Q = 120 \cdot I \cdot 7200 \]
\[ Q = 864 000 \cdot I \, Дж \]

Ответ: Нить накала электролампы выделит 864 000 \cdot I Дж теплоты за 2 часа, где \( I \) - сила тока в лампе.