Давайте решим задачу поэтапно и подробно разъясним все шаги.
Дано:
- Время работы прибора: \( t = 40 \) минут
- Ток: \( I = 5 \) А
- Работа: \( A = 180 \) кДж = \( 180 \times 10^3 \) Дж
Нам нужно найти сопротивление прибора \( R \).
Шаг 1. Перевод времени из минут в секунды
Время в секундах: \[ t = 40 \text{ минут} = 40 \times 60 = 2400 \text{ секунд} \]
Шаг 2. Выразим мощность в процессе работы прибора
Работа и мощность связаны формулой: \[ A = P \times t \] где:
- \( A \) — выполненная работа,
- \( P \) — мощность,
- \( t \) — время.
Отсюда: \[ P = \frac{A}{t} \]
Подставляем числа: \[ P = \frac{180 \times 10^3 \text{ Дж}}{2400 \text{ с}} = \frac{180\,000}{2400} = 75 \text{ Вт} \]
Шаг 3. Связь мощности с электрическими величинами
Мощность в электрической цепи определяется законом: \[ P = I^2 R \] где:
- \( P \) — мощность,
- \( I \) — ток,
- \( R \) — сопротивление.
Нам нужно найти \( R \), следовательно: \[ R = \frac{P}{I^2} \]
Подставляем значения: \[ R = \frac{75}{(5)^2} = \frac{75}{25} = 3\, \text{Ома} \]
Ответ:
\[ \boxed{ \boxed{R = 3\, \text{Ома}} } \]
Это сопротивление прибора, с учетом данных условий.