Какое напряжение подключено к сети, если для нагрева электрического чайника требуется количество теплоты Q = 1000

Дождь_2157

15

Перед тем, как приступить к решению задачи, давайте разберемся в основных понятиях, которые нам понадобятся.

Сопротивление (обозначается символом R) — это электрическая характеристика участка цепи, препятствующая прохождению электрического тока. Сопротивление измеряется в омах (Ом).

Напряжение (обозначается символом U) — это разность потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Напряжение измеряется в вольтах (В).

Сила тока (обозначается символом I) — это количество заряда, проходящего через сечение проводника в единицу времени. Сила тока измеряется в амперах (А).

Мощность (обозначается символом P) — это количество работы, которое выполняется или передается в электрической цепи за единицу времени. Мощность измеряется в ваттах (Вт).

КПД (Коэффициент полезного действия) — это отношение полезной работы к затраченной энергии.

Теперь перейдем к решению задачи.

Нам известны следующие данные:
Количество теплоты Q = 1000 кДж = 1000000 Дж (так как 1 кДж = 1000 Дж).
КПД нагревателя η = 100% = 1 (полное использование энергии).
Время нагревания t = 400 с.
Сопротивление спирали R = 49 Ом.

Теперь воспользуемся формулой для вычисления количества теплоты:

Q = P \cdot t,

где P - мощность нагревателя, t - время нагревания.

Мы можем переписать эту формулу следующим образом, учитывая, что мощность равна квадрату силы тока, умноженному на сопротивление:

Q = I^2 \cdot R \cdot t.

Из данной формулы можно найти силу тока I:

I = \sqrt{\frac{Q} {R \cdot t}}.

Теперь, зная силу тока I, мы можем найти напряжение U с помощью формулы:

U = I \cdot R.

Подставим известные значения:

I = \sqrt{\frac{Q} {R \cdot t}} = \sqrt{\frac{1000000} {49 \cdot 400}} ≈ 10,204 A,

U = I \cdot R = 10,204 \cdot 49 ≈ 500 V.

Таким образом, напряжение подключенное к сети равно примерно 500 вольтам (округлив до целого числа).

Надеюсь, данное пошаговое решение помогло вам понять, как найти напряжение в данной задаче. Если остались вопросы, не стесняйтесь задавать их!