Question

1. В сеть с напрежением 240в, подключена елочная гирлянда с последовательно подсоединненами лампочками, сопротивление каждой 30ом. Сила тока в цепи 0,4 А. Сколько лампочек в гирлянде?

2.
Кпд электродвигателя подъемного крана 70%. Мощность электродвигателя 2000вт. Сколько времени нужно для равномерного подъема 350кг груза на высоту 20м?

3.
Есть 2 проволки, из одного материала. Одна из них на 50% длинееи на 25% толще. Какая проволка выделит большее количество теплоты, если длинную проволку подключили на 1,5 минут, а короткую 2 минуты.

Answer 1

1.

Дано:

------------------------------------------------------

последовательное соединение

U = 240В

Rлампочек = R1 + R2... + Rn = 30 Ом

I = 0,4 А

------------------------------------------------------

Nлампочек - ?

Решение:

при последовательном соединении:

R = R1 + R2...

U = U1 + U2...

I = I1 = I2...

по закону Ома:

I = U/R

=>  R (общее) = U/I = Nл · Rл

=>  Nл = R/Rл = U/I : Rл

Nл = (240В/0,4 А) : 30 Ом = 20

Ответ:  20 лампочек

2.

Дано:

----------------------

КПД ( $\eta$ ) = 70%

P = 2 000 Вт

m = 350 кг

h = 20 м

----------------------

t - ?

Решение:

$\eta=\dfrac{A_\pi}{A_3}\cdot100\%$

Aп = Aмех = Fs = F(тяги)h

Fт = mg

=>  Aп = mgh

Аз = Aэ = Pt

$= > \ \ \eta=\dfrac{mgh}{Pt}\cdot100\%\ \ = > \ \ t=\dfrac{mgh\cdot100\%}{P\cdot\eta}$

примечание:  W = Вт

$t=\dfrac{350kg\cdot10\dfrac{H}{kg}\cdot20m\cdot100\%}{2000W\cdot70\%}=50c$

Ответ:  50 секунд

3.

Дано:

----------------------------------------

1 - бОльшая проволка

2 - меньшая

ρ1 = ρ2 = ρ

$l_1=1.5l_2$

$S_1=1.25S_2$

t1 = 1,5 мин = 90с

t2 = 2 мин = 120 с

----------------------------------------

что больше: Q1 или Q2 - ?

Решение:

по закону Джоуля-Ленца:

$Q=I^2Rt$

$R=\dfrac{\rho \cdot l}{S}$

$= > \ \ R_1=\dfrac{\rho l_1}{S_1};\quad R_2=\dfrac{\rho l_2}{S_2} \ \ = > \ \ R_1=\dfrac{\rho\cdot 1.5l_2}{1.25S_2}=1.2\dfrac{\rho l_2}{S_2}$

$Q_1=I^2\cdot1.2\dfrac{\rho l_2}{S_2}\cdot90c=108c\dfrac{I^2\rho l_2}{S_2}$

$Q_2=I^2\cdot\dfrac{\rho l_2}{S_2}\cdot120c=120c\dfrac{I^2\rho l_2}{S_2}$

Q2 > Q1, т.к. при делении на одну и ту же часть в обеих формулах получаем верное неравенство 120 > 108

Ответ:  вторая