1. Работа и мощность тока

Вначале решают тренировочные задачи для изучения и запоминания формул и единиц измерения работы и мощности электрического тока.

277. Какую работу совершит электрический ток в лампочке карманного фонаря за 10 мин, если напряжение на лампе 4,0 в, а ток

Решение. Работа тока где силу тока I надо брать в амперах, напряжение V — в вольтах, а время в секундах. Вычисления дают значение

278. Определите мощность и работу электроприбора сопротивлением 24 ом, если он работает при напряжении 110 в в течение

Решение Мощность но в условии задачи даны не ток и напряжение V, а напряжение V и сопротивление электроприбора По закону Ома для участка цени находим тогда Вычисления дают значение

Работа тока т. е.

В дальнейшем для расчетов стоимости электроэнергии необходимо работу тока выражать не в джоулях, а в киловатт-часах Это можно делать двумя путями:

а) Известно соотношение Легко пересчитать, что

б) Работа тока А в киловатт-часах равна произведению мощности в киловаттах и времени в часах. Следовательно,

При решении задач, как уже говорилось, следует научить учащихся находить и использовать паспортные данные различных приборов (паяльников, плиток, утюгов, пылесосов, холодильников и т. д.). Полезно включать задачи практического характера, где надо оценить сопротивление электроприбора по его мощности и расчетному напряжению, задачи по определению числа ламп в гирлянде и др. Ниже приводим примеры подобных задач.

279. Используя данные о мощности и напряжении лампочки, написанные на ее цоколе или баллоне, определите силу тока при полном накале и сопротивление лампы.

Решение. Пусть мощность лампы а напряжение в. Мощность откуда Сопротивление

лампы определяют по формуле Можно сопротивление найти и без предварительного определения силы тока Действительно, Получаем, что В данной задаче проще первое решение.

Вычисления дают значения:

280. Какая из двух ламп разной мощности, но рассчитанных на одинаковое напряжение, имеет большее сопротивление?

Решение. Как было показано в предшествующей задаче, Следовательно, Лампа меньшей мощности имеет большее сопротивление.

Задачу можно дать как устную качественную, но тогда ее довольно сложно решать по формуле Можно провести в этом случае следующее рассуждение.

Мощность пропорциональна напряжению и силе тока Пусть мощность первой лампы меньше мощности второй. При одном и том же напряжении сила тока в первой лампе должна быть меньше, чем во второй. Естественно, что сопротивление первой лампы больше, чем второй. Получаем окончательный вывод, что большее сопротивление имеет лампа меньшей мощности. Здесь использованы лишь основные зависимости которые учащиеся должны знать.

281. Необходимо изготовить гирлянду для освещения новогодней елки, используя лампы мощностью на напряжение 12 в. Сколько нужно взять ламп, если напряжение сети 120 в? Какую мощность будет потреблять гирлянда?

Решение. Лампы в гирлянде соединяют последовательно. Так как все лампы одинаковы, то падение напряжения на каждой из них составит 12 в и число ламп Общая мощность равна

Значительно сложнее случай, когда последовательно соединяют лампы разной мощности. При этом произойдет перераспределение напряжения в цепи. Решение таких задач лучше проводить в IX классе при повторении вопроса о работе и мощности электрического тока.

Практическое значение имеет решение задач на расчет стоимости электроэнергии.

282. Рассчитайте стоимость израсходованной электроэнергии при тарифе если показания счетчика до

включения прибора и после его выключения соответственно были

Решение. Стоимость электроэнергии т. е. зависит от тарифа и произведенной работы. Вычисления просты:

283 (э). Запишите показания электросчетчика и рассчитайте стоимость электроэнергии, израсходованной за сутки.

Учащиеся должны снять показания электросчетчика в начале и в конце суток и произвести расчет, как это сделано в предшествующей задаче. Полезно разобрать также, как сделать все записи в бланке квитанции для оплаты за израсходованную электроэнергию.