Задача 5 Электрическая лампочка мощностью 60 Вт работает от сети напряжением 220 В. Какое количество теплоты выделится в лампочке за 2 часа и какая сила тока для этого понадобится?
Для решения задачи о работе электрической лампочки начнём с того, что необходимо рассчитать количество теплоты, выделяющейся лампочкой, и силу тока, необходимую для её работы.
Шаг 1: Определение силы тока
Сначала найдем силу тока \( I \), используя формулу для мощности:
\[ P = U \cdot I \]
где:
- \( P \) — мощность (Вт),
- \( U \) — напряжение (В),
- \( I \) — сила тока (А).
По условиям задачи:
- \( P = 60 \, \text{Вт} \)
- \( U = 220 \, \text{В} \)
Подставим известные значения в формулу и выразим силу тока:
\[ I = \frac{P}{U} = \frac{60 \, \text{Вт}}{220 \, \text{В}} \approx 0.2727 \, \text{А} \]
Округляя, получаем: \[ I \approx 0.27 \, \text{А} \]
Шаг 2: Расчет количества теплоты
Количество теплоты, выделяющееся в лампочке за время, можно найти по формуле:
\[ Q = P \cdot t \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (Дж),
- \( P \) — мощность (Вт),
- \( t \) — время (с).
Задача сообщает, что лампочка работает в течение 2 часов. Переведём это время в секунды:
\[ t = 2 \, \text{ч} \times 3600 \, \text{с/ч} = 7200 \, \text{с} \]
Теперь подставим значения в формулу для нахождения количества теплоты:
\[ Q = 60 \, \text{Вт} \cdot 7200 \, \text{с} = 432000 \, \text{Дж} \]
Ответы
- Сила тока: приблизительно \( 0.27 \, \text{А} \).
- Количество теплоты: \( 432000 \, \text{Дж} \).
Таким образом, при работе лампочка выделяет 432000 Дж теплоты за 2 часа, при этом сила тока, необходимая для её работы, составляет приблизительно 0.27 А.
