Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся формулами из электротехники. Давайте разберем решение поэтапно.
Шаг 1: Найдем напряжение в цепи
Сначала нужно определить напряжение в цепи. Для этого воспользуемся законом Ома:
[
U = I \cdot R
]
где:
- ( U ) — напряжение (вольты, В)
- ( I ) — сила тока (амперы, А)
- ( R ) — сопротивление (омы, Ω)
В нашем случае:
- ( I = 4 , А )
- ( R = 55 , Ω )
Подставляем значения:
[
U = 4 , А \cdot 55 , Ω = 220 , В
]
Шаг 2: Найдем мощность электродвигателя
Теперь, зная напряжение и силу тока, можем рассчитать мощность. Формула для расчета мощности выглядит так:
[
P = U \cdot I
]
где:
- ( P ) — мощность (ватты, Вт)
Подставляем значения:
[
P = 220 , В \cdot 4 , А = 880 , Вт
]
Таким образом, электродвигатель развивает мощность 880 Вт.
Шаг 3: Найдем работу, совершенную электрическим током
Работа, совершенная электрическим током, рассчитывается по формуле:
[
A = P \cdot t
]
где:
- ( A ) — работа (джоули, Дж)
- ( P ) — мощность (ватты, Вт)
- ( t ) — время (секунды, с)
В нашем случае время задано в минутах, поэтому сначала переведем 10 минут в секунды:
[
t = 10 , мин \cdot 60 , с/мин = 600 , с
]
Теперь подставим мощность и время в формулу:
[
A = 880 , Вт \cdot 600 , с = 528000 , Дж
]
Таким образом, электрический ток совершает работу 528000 Дж.
Итог
- Мощность электродвигателя: 880 Вт
- Работа, совершенная электрическим током за 10 минут: 528000 Дж