Задание 20

Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания

Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 6…
Закон Ома
Задание №20
№20
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
Задание №20
№20
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 4…
Расчётная задача
Задание №20
№20
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 1…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
Задание №20
№20
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с . На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии

Задание №20 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Два резистора соединены, как показано на рисунке. Сопротивление резисторов: R₁= 4 Ом, R₂= 8 Ом. Какая мощность выделяется в первом резисторе, если напряжение на втором резисторе равно 24 В?

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение.

На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из двух последовательно соединённых резисторов $R_1$ и $R_2$ , амперметра и вольтметра. Вольтметр подключён параллельно резистору $R_2$ , следовательно, он измеряет напряжение на втором резисторе.

Дано:
$R_1 = 4 \text{ Ом}$
$R_2 = 8 \text{ Ом}$
$U_2 = 24 \text{ В}$
$P_1 - ?$

Анализ и физические законы:
1. При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одинакова: $I = I_1 = I_2$ .
2. Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока на втором резисторе равна: $I_2 = \frac{U_2}{R_2}$ .
3. Мощность электрического тока, выделяемая на резисторе, вычисляется по формуле: $P = I^2 \cdot R$ . Для первого резистора: $P_1 = I_1^2 \cdot R_1$ .

Вывод рабочей формулы:
Так как $I_1 = I_2$ , подставим выражение для силы тока из закона Ома в формулу мощности:
$P_1 = \left( \frac{U_2}{R_2} \right)^2 \cdot R_1$

Вычисления:
1. Найдём силу тока в цепи:
$I = \frac{24 \text{ В}}{8 \text{ Ом}} = 3 \text{ А}$ .
2. Найдём мощность, выделяемую в первом резисторе:
$P_1 = (3 \text{ А})^2 \cdot 4 \text{ Ом} = 9 \cdot 4 = 36 \text{ Вт}$ .

Проверка размерности: $[P] = \text{А}^2 \cdot \text{Ом} = \text{А}^2 \cdot \frac{\text{В}}{\text{А}} = \text{А} \cdot \text{В} = \text{Вт}$ . Результат соответствует искомой величине.

Ответ: $P_1 = 36 \text{ Вт}$ .

Источник: ФИПИ