ВАРИАНТ 8-8-4.

1. Какой длины должна быть спираль нагревателя, чтобы при силе тока 1 А в ней выделилась тепловая мощность 1000 Вт? Спираль изготовлена из никелина и имеет сечение 0,1 кв.мм.

2. В данной цепи найти силу тока в третьем проводнике (см. схему.)

З. На сколько градусов можно за 10 минут нагреть 1 кг воды электронагревателем сопротивлением 350 Ом при силе тока 1 А?

4. В каком из двух нагревателей выделится большее количество теплоты? Сопротивление первого больше, чем сопротивление второго (см. схему.)

Объяснение:

1

Из формулы мощности Р=U*I находим напряжение U=P/I=1000/1=1000В

Сопротивление нагревателя R=U/I=1000/1=1000 Ом

Определим длину нихромовой проволоки из формулы

   R = ρ · l / S,

где R - электрическое сопротивление проводника (нагревателя) [Ом],   ρ - удельное электрическое сопротивление материала нагревателя [Ом · мм2 / м], l - длина проводника (нагревателя) [мм], S - площадь поперечного сечения проводника (нагревателя) [мм2].

ρ =1,11 из справочника

   l = R · S / ρ = 1000 · 0,1 / 1,11 = 90 м.

2

Cопротивление  параллельных проводников 2 и 3

1/R23= 1/R2 + 1/R3      R23=(R2*R3)/(R2+R3)= 12*12/(12+12)=6 Ом

Общее сопротивление  R= R1+R23= 12+6=18 Ом

Ток общий I = U/R = 18/18=1 А

Напряжение на проводниках 2 и 3    U23=I*R23= 1*6=6В

I= I23 = I2 + I3

I3=U23/R3= 6/12=0,5 А

3

Закон Джоуля-Ленца гласит: Q = I * I * R * t

Формула кол-ва теплоты: Q = cm( t2 - t1)  =

Приравниваем:   cm( t2 - t1)  =I * I * R * t

С - удел теплоемкость, у воды - 4200

I * I  - сила тока в квадрате

( t2 - t1) =I * I * R * t /cm = 1*1*350 *10/4200*1=0,8 С

4

Для параллельного соединения справедлива формула P = U^2/R.

Из формулы видно, что чем меньше сопротивление, тем больше мощность. Больше тепла выделяется на том нагревателе сопротивление которого меньше