Во время спортивных состязаний бросили диск на расстояние 53 м. с какой минимальной скоростью надо бросить диск, чтобы он пролетел это расстояние? принять, что места бросания и падения диска находятся на одной высоте. y=y0+v0t+(at^2)/2

I = 10 A;   R₂ = 90 Ом;   P = 2 КВт;   W = 36 МДж;

Объяснение:

Дано:

R₁ = 25 Ом

R₂ - ?

R₃ = 10 Ом

R = 20 Ом

U = 200 B

t = 5 час = 18 000 с

I - ?

Найти:

1) неизвестные величины в таблице: R₂ и I

2) потребляемую мощность Р

3) расход энергии W

1)

Сила тока  I = U : R = 200 : 20 = 10 (A)

Сила тока. походящего через резистор R₁

I₁ = U : R₁ = 200 : 25 = 8 (A)

Сила тока. походящего через резисторы R₂ и R₃

I₂₃ = I - I₁ = 10 - 8 = 2 (A)

Сопротивление R₂ = U : I₂₃ - R₃ = 200 : 2 - 10 = 90 (Ом)

2)

Потребляемая мощность

P = U² : R = 200² : 20 = 2 000 (Вт) = 2 кВт

3)

Расход энергии

W = P · t = 2 000 · 18 000 = 36 000 000 (Дж) = 36 МДж

Я так понимаю, надо найти мощность и потребляемую энергию каждой нагрузки + общую мощность и энергию.

1. Дано:

R₁ = 25 Ом

R₃ = 10 Ом

R = 20 Ом

U = 200 В

t = 5 ч = 5*3600 = 18000 с

P₁, P₂, P₃, Q₁, Q₂, Q₃, P, Q - ?

Если напряжение на концах цепи равно 200 В, то ток, втекающий в цепь, равен:

I = U/R = 200/20 = 10 А

Нагрузки с сопротивлениями R₁ и R₂ c R₃ соединены параллельно - напряжения на R₁ и эквивалентном сопротивлении R₂₃ одинаковые. Ток, идущий через нагрузку R₁ равен:

I₁ = U/R₁ = 200/25 = 8 А

Cопротивление R₂ найдём из равенства общего сопротивления и суммы отдельных сопротивлений. Соединение параллельное, поэтому сумма будет:

R = 1/(1/R₁ + 1/(R₂ + R₃)) = 1/((R₁ + R₂ + R₃)/R₁*(R₂ + R₃)) = R₁*(R₂ + R₃)/(R₁ + R₂ + R₃)

R*(R₁ + R₂ + R₃) = R₁*(R₂ + R₃)

R*R₁ + R*R₂ + R*R₃ = R₁*R₂ + R₁*R₃

R*R₂ - R₁*R₂ = R₁*R₃ - R*R₁ - R*R₃

R₂*(R - R₁) = R₁*R₃ - R*R₁ - R*R₃

R₂ = (R₁*R₃ - R*R₁ - R*R₃)/(R - R₁) = (25*10 - 20*25 - 20*10)/(20 - 25) = (250 - 500 - 200)/(-5) = (-450)/(-5) = 90 Ом

Ток, идущий через нагрузки, сопротивлением R₂₃ = (R₂ + R₃), равен:

I₂ = I₃ = I - I₁ = 10 - 8 = 2 А или I₂ = I₃ = U/(R₂ + R₃) = 200/(90 + 10) = 200/100 = 2 А

Падение напряжений на нагрузках сопротивлениями R₂ и R₃:

U₂ = I₂*R₂ = 2*90 = 180 В

U₃ = I₃*R₃ = 2*10 = 20 В

Тогда мощности и энергии:

P₁ = U₁*I₁ = 200*8 = 1600 Вт = 1,6 кВт

P₂ = U₂*I₂ = 180*2 = 360 Вт = 0,36 кВт

P₃ = U₃*I₃ = 20*2 = 40 Вт = 0,04 кВт

Q₁ = P₁*t = 1600*18000 = 28800000 Дж = 28,8 МДж или  1,6*5 = 8 кВт*ч

Q₂ = P₂*t = 360*18000 = 6480000 Дж = 6,48 МДж или 0,36*5 = 1,8 кВт*ч

Q₃ = P₃*t = 40*18000 = 720000 = 0,72 МДж или 0,04*5 = 0,2 кВт*ч

Общие мощность и энергия:

P = U*I = 200*10 = 2000 Вт = 2 кВт

Q = P*t = 2000*18000 36000000 Дж = 36 МДж или 2*5 = 10 кВт*ч

Можно было просто сложить:

P = 1,6 + 0,36 + 0,04 = 2 кВт

Q = 8 + 1,8 + 0,2 = 10 кВт*ч

P₁ = 1,6 кВт

P₂ = 0,36 кВт

P₃ = 0,04 кВт

Q₁ = 28,8 МДж или 8 кВт*ч

Q₂ = 6,48 МДж или 1,8 кВт*ч

Q₃ = 0,72 МДж или 0,2 кВт*ч

P = 2 кВт

Q = 36 МДж или 10 кВт*ч

2. Дано:

d = 1,2 мм = 1,2*10^-3 м

I = 2 А

t = 10 мин = 600 с

Q = 25 кДж = 25000 Дж

ρ(нихрома) = 1,1 мкОм*м = 1,1*10^-6 Ом*м

π = 3,14

L, S, R, U - ?

Q = U*I*t => U = Q/(I*t) = 25000/(2*600) = 25000/1200 = 250/12 = 125/6 = 20,8(3) В = 20,8 В

Q = I²*R*t => R = Q/(I²*t) = 25000/(2²*600) = 25000/2400 = 250/24 = 125/12 = 10,41666... = 10,4 Ом

S = π*r²

r = d/2 => S = π*(d/2)² = π*d²/4 = 3,14*(1,2*10^-3)²/4 = 1,1304*10^-6 = 1,1*10^-6 м² = 1,1 мм²

R = ρL/S = L*(ρ/S) => L = R/(ρ/S) = RS/ρ = (125/12)*(1,1*10^-6)/(1,1*10^-6) = 125/12 = 10,4 м

L = 10,4 м

S = 1,1 мм²

R = 10,4 Ом

U = 20,8 В