Для решения задач, связанных с электрическим током, мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты ( Q ), выделяющейся в резисторе:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t
]
где:
- ( Q ) — количество теплоты (в джоулях),
- ( I ) — сила тока (в амперах),
- ( R ) — сопротивление (в омах),
- ( t ) — время (в секундах).
Также стоит помнить, что чтобы перевести время из минут в секунды, нужно умножить количество минут на 60.
Решение задач:
Задача 1:
Дано: ( I = 2 , \text{А}, \ R = 10 , \Omega, \ t = 5 , \text{мин} = 5 \times 60 = 300 , \text{с} )
Подставляем данные в формулу:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t = 2^2 \cdot 10 \cdot 300 = 4 \cdot 10 \cdot 300 = 12000 , \text{Дж}
]
Ответ: 12000 Дж.
Задача 2:
Дано: ( I = 3 , \text{А}, \ R = 4 , \Omega, \ t = 10 , \text{с} )
Подставляем данные:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t = 3^2 \cdot 4 \cdot 10 = 9 \cdot 4 \cdot 10 = 360 , \text{Дж}
]
Ответ: 360 Дж.
Задача 3:
Дано: ( I = 1.5 , \text{А}, \ R = 6 , \Omega, \ t = 2 , \text{мин} = 120 , \text{с} )
Подставляем данные:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t = (1.5)^2 \cdot 6 \cdot 120 = 2.25 \cdot 6 \cdot 120 = 1620 , \text{Дж}
]
Ответ: 1620 Дж.
Задача 4:
Дано: ( R = 8 , \Omega, \ Q = 120 , \text{Дж}, \ t = 30 , \text{с} )
Ищем силу тока ( I ):
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t \implies 120 = I^2 \cdot 8 \cdot 30
]
Сначала находим ( I^2 ):
[
120 = 240 I^2 \implies I^2 = \frac{120}{240} = 0.5 \implies I = \sqrt{0.5} \approx 0.71 , \text{А}
]
Ответ: Приблизительно 0.71 А.
Задача 5:
Дано: ( R = 12 , \Omega, \ I = 0.5 , \text{А}, \ t = 1 , \text{мин} = 60 , \text{с} )
Подставляем данные:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t = (0.5)^2 \cdot 12 \cdot 60 = 0.25 \cdot 12 \cdot 60 = 180 , \text{Дж}
]
Ответ: 180 Дж.
Задача 6:
Дано: ( R = 10 , \Omega, \ I = 2 , \text{А}, \ t = 15 , \text{с} )
Подставляем данные:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t = 2^2 \cdot 10 \cdot 15 = 4 \cdot 10 \cdot 15 = 600 , \text{Дж}
]
Ответ: 600 Дж.
Задача 7:
Дано: ( R = 5 , \Omega, \ Q = 50 , \text{Дж}, \ t = 10 , \text{с} )
Ищем силу тока ( I ):
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t \implies 50 = I^2 \cdot 5 \cdot 10
]
Сначала находим ( I^2 ):
[
50 = 50 I^2 \implies I^2 = 1 \implies I = 1 , \text{А}
]
Ответ: 1 А.
Задача 8:
Дано: ( R = 20 , \Omega, \ I = 1 , \text{А}, \ t = 5 , \text{мин} = 300 , \text{с} )
Подставляем данные:
[
Q = I^2 \cdot R \cdot t = 1^2 \cdot 20 \cdot 300 = 20 \cdot 300 = 6000 , \text{Дж}
]
Ответ: 6000 Дж.
Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, дайте знать!