Расскажи друзьям!

Электрический ток

10.61. Какой объем V воды можно вскипятить, затратив электрическую энергию W = 3 гВт*ч? Начальная температура воды t0 = 10° С.

10.62. Какую мощность Р потребляет нагреватель электрического чайника, если объем V = \л воды закипает через время ? = 5 мин? Каково сопротивление R нагревателя, если напряжение в сети U = 120 В? Начальная температура воды t0 = 13,5°С.


10.63. На плитке мощностью Р = 0,5 кВт стоит чайник, в который налит объем V = 1 л воды при t0 = 16° С. Вода в чайнике закипела через время ? = 20 мин после включения плитки. Какое количество теплоты Q потеряно при этом на нагревание самого чайника, на излучение и т.д.?

10.64. Нагреватель электрической кастрюли имеет две одинаковые секции с сопротивлением R = 20 Ом каждая. Через какое время ? закипит объем V = 2,2 л воды, если: а) включена одна секция; б) обе секции включены последовательно; в) обе секции включены параллельно? Начальная температура воды t0 = 16° С, напряжение в сети U = 110 В, к.п.д. нагревателя n = 85% .


10.65. Нагреватель электрического чайника имеет две секции. При включении одной из них вода в чайнике закипит через время ?1 = 15 мин, при включении другой — через время ?2 = 30 мин. Через какое время г закипит вода в чайнике, если включить обе секции: а) последовательно; б) параллельно?

10.66. Нагреватель электрического чайника сопротивлением R1 включен в цепь, как показано на рисунке. Э.д.с. батареи e = 120 В, сопротивление R2 =10 Ом. Амперметр показывает ток J = 2 А. Через какое время закипит объем V = 0,5 л воды? Начальная температура воды t0 = 4°С. К.п.д. n = 76% нагревателя.

10.67. Калориметр имеет спираль сопротивлением R1, которая включена в цепь, как показано на рисунке. Э.д.с. батареи e = 110 В, к.п.д. спирали n = 80%. В калориметр налита масса т = 500 г керосина. Амперметр показывает ток I = 2 А, вольтметр показывает напряжение U = 10,8 В. Каково сопротивление R1 спирали? Найти удельную теплоемкость с керосина, если за время ? = 5 мин пропускания тока керосин нагрелся на dt = 5° С. Каково сопротивление R2? Сопротивление вольтметра считать бесконечно большим.


10.68. Объем V = 4,5 л воды можно вскипятить, затратив электрическую энергию W = 0,5 кВт-ч. Начальная температура воды t0 = 23° С. Найти к.п.д. n нагревателя.

10.69. Для отопления комнаты пользуются электрической печью, включенной в сеть напряжением U = 120 В. Комната теряет в единицу времени количество теплоты Q? = 87,08 МДж/сут. Требуется поддерживать температуру комнаты постоянной. Найти: а) сопротивление R печи; б) длину l нихромовой проволоки диаметром d = 1 мм, необходимой для обмотки такой печи; в) мощность Р печи.


10.70. Температура водяного термостата объемом V = 1 л поддерживается постоянной при помощи нагревателя мощностью Р = 26 Вт. На нагревание воды тратится 80% этой мощности. На сколько понизится температура воды в термостате за время ? = 10 мин, если нагреватель выключить?

10.71. Сколько надо заплатить за пользование электрической энергией в месяц (30 дней), если ежедневно в течение времени ? = 6ч горят две 120-вольтовых лампочки, потребляющие ток I = 0,5 А? Кроме того, ежедневно кипятится объем V = 3 л воды. Начальная температура воды 10 = 10° С. Стоимость 1кВт-ч энергии принять равной 4 коп. К.п.д. нагревателя i] = 80%.

10.72. Электрический чайник, содержащий объем V = 600 см3 воды при t0 = 9° С, забыли выключить. Сопротивление нагревателя чайника R = 16 0м. Через какое время т после включения вода в чайнике выкипит? Напряжение в сети U = 120 В, к.п.д. нагревателя n = 60%.

10.73. В ртутном диффузионном насосе в единицу времени испаряется масса т? = 100 г/мин ртути. Каково должно быть сопротивление R нагревателя насоса, если он включается в сеть напряжением U = 127 В? Удельная теплота парообразования ртути q = 296 кДж/кг.

10.74. В цепь, состоящую из медного провода площадью поперечного сечения S1 = 3 мм2, включен свинцовый предохранитель площадью поперечного сечения S2 = 1 мм2. На какое повышение температуры dt1 медного провода при коротком замыкании цепи рассчитан предохранитель? Считать, что при коротком замыкании вследствие кратковременности процесса все выделившееся тепло идет на нагревание цепи. Начальная температура предохранителя t0 = 17° С.


10.75. Найти количество теплоты Q?, выделившееся в единицу времени в единице объема медного провода при плотности тока j = 300 кА/м2.

10.76. Найти токи I1 в отдельных ветвях мостика Уитстона при условии, что через гальванометр идет ток Iг = 0. Э.д.с. эле-

мента e = 2 В, сопротивления R1 = 30 Ом, R2 = 45 Ом и R3 = 200 Ом.

10.77. Э.д.с. элементов е1 = 2,1 В и е2 = 1,9 В, сопротивления R1 =45 Ом, R = 10 Ом и R3 = 10 Ом. Найти токи I, во всех участках цепи.

10.78. Какая разность потенциалов U получается на зажимах двух элементов, включенных параллельно, если их э.д.с. e1 = 1,4 В и e2 = 1,2 В и внутреннее сопротивление r1 = 0,6 Ом и

r2 = 0,4 Ом?


10.79. Два элемента с одинаковыми э.д.с. e1 = e2 = 2 В и внутренними сопротивлениями r1 = 1 Ом и r2 = 2 Ом замкнуты на внешнее сопротивление R. Через элемент с э.д.с. e1 течет ток I1 = 1 А. Найти сопротивление R и ток I2, текущий через элемент с э.д.с. е2. Какой ток I течет через сопротивление R ?

10.80. Решить предыдущую задачу, если e1 = e2 =4 В, r1 = r2 = 0,5 Ом н I1 =2 А.