Электрический утюг в течение 5 мин нагревался от сети с напряжением 220В при силе тока 2А. Какой заряд прошел через утюг и какая при этом выделилась энергия ? Вычислить сопротивление нагревательного элемента утюга в рабочем состоянии .
Электрический утюг в течение 5 мин нагревался от сети с напряжением 220В при силе тока 2А. Какой заряд прошел через утюг и какая при этом выделилась энергия ? Вычислить сопротивление нагревательного элемента утюга в рабочем состоянии .
Для вычисления заряда, пройденного через утюг, необходимо воспользоваться формулой Q = I t, где Q - заряд, I - сила тока, t - время. В данном случае, заряд Q = 2А 5 мин = 10 Кл.
Для вычисления выделенной энергии воспользуемся формулой W = U Q, где W - энергия, U - напряжение. Таким образом, энергия W = 220В 10Кл = 2200 Дж.
Чтобы вычислить сопротивление нагревательного элемента утюга в рабочем состоянии, воспользуемся законом Ома: R = U / I, где R - сопротивление, U - напряжение, I - сила тока. Таким образом, сопротивление R = 220В / 2А = 110 Ом.
Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться основными формулами из электродинамики.
Заряд ( Q ) (в кулонах) можно найти, используя формулу:
[ Q = I \cdot t, ]
где ( I ) — сила тока (в амперах), ( t ) — время (в секундах).
Сила тока ( I = 2 ) А, время ( t = 5 ) мин = 5 \times 60 = 300 сек.
Подставляем значения:
[ Q = 2 \, \text{А} \cdot 300 \, \text{с} = 600 \, \text{Кл}. ]
Энергию ( W ) (в джоулях) можно рассчитать по формуле:
[ W = U \cdot I \cdot t, ]
где ( U ) — напряжение (в вольтах).
Подставляем значения:
[ W = 220 \, \text{В} \cdot 2 \, \text{А} \cdot 300 \, \text{с} = 132000 \, \text{Дж}. ]
Сопротивление ( R ) можно найти, используя закон Ома:
[ R = \frac{U}{I}. ]
Подставляем значения:
[ R = \frac{220 \, \text{В}}{2 \, \text{А}} = 110 \, \text{Ом}. ]
Таким образом, через утюг прошёл заряд в 600 кулонов, выделилось 132000 джоулей энергии, а сопротивление нагревательного элемента утюга в рабочем состоянии составляет 110 ом.
