Какое напряжение имеет сеть, если радиоприемник потребил 7.2 кДж электроэнергии за 2 часа работы и питается от сети

Мартышка_7586

67

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для электричной работы, которая выражается следующим образом:

\[W = U \cdot Q \cdot t\]

где:
\(W\) - работа (в джоулях),
\(U\) - напряжение (в вольтах),
\(Q\) - заряд (в кулонах),
\(t\) - время (в секундах).

Для начала, необходимо перевести 7.2 кДж в джоули. 1 кДж равен 1000 джоулям, поэтому:

\[7.2 \, \text{кДж} = 7.2 \times 1000 \, \text{дж} = 7200 \, \text{дж}\]

Мы знаем, что работа равна произведению напряжения на заряд, так что мы можем подставить полученные значения в формулу:

\[7200 \, \text{дж} = U \cdot Q \cdot 2 \, \text{ч}\]

Поскольку время указано в часах, нам нужно перевести его в секунды, воспользовавшись следующим соотношением: 1 час = 3600 секунд. Заменяя это значение в формуле:

\[7200 \, \text{дж} = U \cdot Q \cdot 2 \times 3600 \, \text{сек}\]

Учитывая это, мы можем решить уравнение, чтобы найти напряжение:

\[U = \frac{{7200 \, \text{дж}}}{{Q \cdot 2 \times 3600 \, \text{сек}}}\]

Теперь нам нужно найти заряд через радиоприемник. Зная, что ток равен 50 мА (миллиампер), мы можем использовать формулу:

\[Q = I \cdot t\]

где:

\(I\) - ток (в амперах),
\(t\) - время (в секундах).

Переведем значение тока в амперы:

\[50 \, \text{мА} = 50 \times 10^{-3} \, \text{A}\]

Теперь мы можем использовать формулу для заряда:

\[Q = 50 \times 10^{-3} \, \text{А} \cdot 2 \times 3600 \, \text{сек}\]

Вычислив это, мы получим:

\[Q = 3600 \, \text{кулон}\]

Теперь, имея значение заряда, мы можем вернуться к формуле для напряжения и подставить значение заряда:

\[U = \frac{{7200 \, \text{дж}}}{{3600 \, \text{кулон} \cdot 2 \times 3600 \, \text{сек}}}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[U = \frac{{7200 \, \text{дж}}}{{3600 \, \text{кулон} \cdot 2 \times 3600 \, \text{сек}}} \approx 0.0556 \, \text{вольт}\]

Таким образом, напряжение равно примерно 0.0556 вольта.

Теперь, чтобы найти количество заряженных частиц, которые прошли через радиоприемник, нам нужно знать, что один элементарный заряд составляет примерно \(1.602 \times 10^{-19}\) кулона. Давайте разделим значение заряда через радиоприемник на элементарный заряд, чтобы найти количество заряженных частиц:

\[\text{Количество заряженных частиц} = \frac{{3600 \, \text{кулон}}}{{1.602 \times 10^{-19} \, \text{кулон}}}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[\text{Количество заряженных частиц} \approx 2.247 \times 10^{21}\]

Таким образом, примерно \(2.247 \times 10^{21}\) заряженных частиц прошло через радиоприемник.