Определите работу, выполненную электрическим током в течение 10 минут в утюге с сопротивлением 100 Ом, который работает

Светлый_Мир

29

Для начала, давайте определим формулы, которые мы будем использовать для решения этой задачи.
Сначала посмотрим на формулу для мощности в электрической цепи:

$$P=\frac{U^2}{R}$$

где P - мощность, U - напряжение и R - сопротивление.

По формуле можно увидеть, что мощность прямо пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональна сопротивлению.

Задача говорит нам, что утюг работает от источника тока с напряжением 220 В. Сопротивление утюга составляет 100 Ом. Мы хотим найти мощность, так что нам нужны эти значения.

Мощность тока можно найти, используя формулу:

$$P=I\cdot U$$

где P - мощность, I - электрический ток и U - напряжение.

Найдем сначала мощность тока:

$$P=\frac{U^2}{R}=\frac{(220В{)}^2}{100Ом}=\frac{48400}{100}=484Вт$$

Теперь давайте найдем электродвижущую силу (ЭДС) источника тока. Для этого мы можем использовать закон Ома, который говорит нам:

$$U=I\cdot R$$

где U - напряжение, I - электрический ток и R - сопротивление.

Мы знаем, что сопротивление утюга составляет 100 Ом, а мощность тока равна 484 Вт. Подставим эти значения в формулу:

$$U=I\cdot R=\frac{P}{I}\cdot R=\frac{484}{I}\cdot 100$$

Чтобы найти ЭДС, нам нужно знать электрический ток. Но мы его пока не знаем. Давайте воспользуемся законом сохранения электрической энергии, который говорит нам:

$$P=W\cdot t$$

где P - мощность, W - работа и t - время.

Мы знаем, что работа равна работе, выполненной электрическим током. Из задачи нам дано, что время равно 10 минут, что составляет 600 секунд. Подставляем значения:

$$P=W\cdot t\Rightarrow 484Вт=W\cdot 600c$$

Теперь можем найти работу:

$$W=\frac{P}{t}=\frac{484}{600}Дж$$

Теперь, когда у нас есть значение работу, мы можем найти ток, используя формулу:

$$W=I\cdot U\cdot t$$

Подставляем значения:

$$\frac{484}{600}Дж=I\cdot 220В\cdot 600c$$

Делим обе стороны на 220 В и 600 секунд:

$$I=\frac{\frac{484}{600}Дж}{220В\cdot 600c}$$

Вычисляем и получаем:

$$I\approx 0.050А$$

Теперь, имея значение электрического тока, мы можем найти значение ЭДС, используя закон Ома:

$$U=I\cdot R=0.050А\cdot 100Ом$$

Считаем и получаем:

$$U=5В$$

Итак, мы получили следующие результаты:
- Мощность, выполненная электрическим током в течение 10 минут в утюге с сопротивлением 100 Ом, равна 484 Вт.
- Электродвижущая сила источника тока равна 5 В.
- Электрический ток в цепи составляет примерно 0.050 А.