Задание 9

Расчёт физической величины: электромагнитные явления · 76 заданий

Задание №9
№9
Четыре проволочных резистора изготовлены из различных материалов и имеют различные размеры (см. рисунок). Укажите номер резистора (1–4), который имеет…
Электрическое сопротивление
Задание №9
№9
На рисунке представлены графики зависимости силы тока I в проводнике от напряжения U на его концах для четырёх проводников. Чему равно электрическое с…
Закон Ома
Задание №9
№9
Одному из двух одинаковых металлических шариков сообщили заряд –8 нКл, другому – заряд –2 нКл. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заря…
Закон сохранения электрического заряда
Задание №9
№9
Электрические силы при перемещении протона из одной точки поля в другую совершают работу, равную по модулю 4,8·10 –15 Дж. Чему равно электрическое нап…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
Задание №9
№9
При напряжении 110 В на зажимах металлического проводника сила тока внём равна 4 А. Чему равна сила тока при увеличении напряжения на проводнике до 22…
Закон Ома
Задание №9
№9
Сопротивление реостата увеличили в 2 раза, а приложенное к нему напряжение уменьшили в 2 раза. Во сколько раз уменьшилась при этом сила электрического…
Закон Ома
Задание №9
№9
В таблице представлены результаты исследования зависимости силы тока, протекающего по резистору, от напряжения на концах резистора. Какое значение нап…
Закон Ома
Задание №9
№9
В электрической цепи (см. рисунок) вольтметр V 1 показывает напряжение 2 В, а вольтметр V 2 – напряжение 0,5 В. Чему равно напряжение на лампе?
Соединения проводников
Задание №9
№9
По проводнику течёт постоянный электрический ток. На рисунке отображена зависимость величины заряда q , проходящего через поперечное сечение проводник…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
Задание №9
№9
На рисунке изображён график зависимости силы тока I в проводнике от напряжения U на его концах. Чему равно сопротивление проводника?
Закон Ома
Задание №9
№9
Одному из двух одинаковых проводящих шариков сообщили заряд –10 нКл, другому – заряд –2 нКл. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заряд…
Закон сохранения электрического заряда
Задание №9
№9
Результаты измерения силы тока, протекающего по резистору, при разных напряжениях на его клеммах показаны в таблице. Чему равно сопротивление резистор…
Закон Ома

Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Мощность лампы накаливания при включении в сеть с напряжением 220 В составляет 60 Вт. Чему равна мощность, потребляемая лампой, если её включить в сеть с напряжением 110 В? Сопротивление лампы считать неизменным.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся формулой, связывающей мощность электрического тока, напряжение и сопротивление проводника. Сопротивление лампы по условию задачи остается постоянным.

Дано:
$U_1 = 220 \text{ В}$
$P_1 = 60 \text{ Вт}$
$U_2 = 110 \text{ В}$
$R = \text{const}$
$P_2 - ?$

Анализ и решение:

1. Мощность электрического тока $P$ выражается через напряжение $U$ и сопротивление $R$ по формуле:
$P = \frac{U^2}{R}$

2. Запишем выражение для мощности в первом случае (при напряжении $U_1$ ):
$P_1 = \frac{U_1^2}{R}$

3. Запишем выражение для мощности во втором случае (при напряжении $U_2$ ):
$P_2 = \frac{U_2^2}{R}$

4. Из первой формулы выразим сопротивление лампы $R$ :
$R = \frac{U_1^2}{P_1}$

5. Подставим выражение для $R$ в формулу для $P_2$ :
$P_2 = \frac{U_2^2}{\frac{U_1^2}{P_1}} = P_1 \cdot \frac{U_2^2}{U_1^2} = P_1 \cdot \left( \frac{U_2}{U_1} \right)^2$

6. Заметим, что напряжение уменьшилось в $\frac{220}{110} = 2$ раза. Так как мощность зависит от квадрата напряжения, она должна уменьшиться в $2^2 = 4$ раза.

7. Вычислим итоговое значение:
$P_2 = 60 \text{ Вт} \cdot \left( \frac{110 \text{ В}}{220 \text{ В}} \right)^2 = 60 \text{ Вт} \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^2 = 60 \text{ Вт} \cdot \frac{1}{4} = 15 \text{ Вт}$

Ответ: 15 Вт

Источник: ФИПИ