Знайдіть кількість теплоти, яку виділить праска за 4 хвилини роботи, якщо опір її нагрівального елемента становить 120 Ом, а сила струму через нього складає 5 А. Втратами енергії знехтуйте.
Закон Кулона — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов.
Был открыт Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы: 1.точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров. 2.их неподвижность. Иначе уже надо учитывать дополнительные эффекты: возникающее магнитное поле движущегося заряда и соответствующую ему дополнительную силу Лоренца, действующую на другой движущийся заряд. 3.взаимодействие в вакууме. Однако, с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов.
В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:
где F1,2— сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2; q1,q2 — величина зарядов; — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами — r12); k — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноименные заряды отталкиваются (а разноименные – притягиваются) .
ответ: Условие: R1= 80 Ом; R2 = 20 Ом; R3 = 12 Ом; E = 120 В; r = 2 Ом; I – ? I - ?I - ?
1). Находим общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов R1и R2: R1,2 = R1*R2/ (R1 + R2); R1,2 = 80*20/(80 + 20) = 16 (Ом) ; 2) Резистор R3 соединен последовательно, поэтому R1,2,3 = 16 Ом + 12 Ом = 28 Ом; 3). Сила тока по закону Ома для полной цепи: I = E/ (R + r); I = 120 В /(28 + 2) Ом = 4 А; Это сила тока в цепи, следовательно, и в резисторе R3; I3 = 4 А; 4) Падение напряжения внутри источника тока: Ir = 4 А *2 Ом = 8 В; 5). Напряжение на внешней цепи: U = E – Ir ; U = 120 В – 8 В = 112 В; 6) Напряжение на R3 = IR3 = 4А*12 Ом = 48 В; 7) Напряжение на резисторах R1 и R2 ( при параллельном соединении одинаковое) : U 1,2 = 112 В – 48 В = 64 В; 8). Сила тока в резисторе R1: I1 = 64 В/80 Ом = 0,8 А; сила тока в резисторе R2: I2 = 64 В/20 Ом = 3,2 А. ответ: I1=0,8 А; I2 = 3,2 А; I3 = 4 А.
Был открыт Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:
1.точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров.
2.их неподвижность. Иначе уже надо учитывать дополнительные эффекты: возникающее магнитное поле движущегося заряда и соответствующую ему дополнительную силу Лоренца, действующую на другой движущийся заряд.
3.взаимодействие в вакууме.
Однако, с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов.
В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:
где F1,2— сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2; q1,q2 — величина зарядов; — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами — r12); k — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноименные заряды отталкиваются (а разноименные – притягиваются) .
ответ: Условие: R1= 80 Ом; R2 = 20 Ом; R3 = 12 Ом; E = 120 В; r = 2 Ом; I – ? I - ?I - ?
1). Находим общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов R1и R2: R1,2 = R1*R2/ (R1 + R2); R1,2 = 80*20/(80 + 20) = 16 (Ом) ; 2) Резистор R3 соединен последовательно, поэтому R1,2,3 = 16 Ом + 12 Ом = 28 Ом; 3). Сила тока по закону Ома для полной цепи: I = E/ (R + r); I = 120 В /(28 + 2) Ом = 4 А; Это сила тока в цепи, следовательно, и в резисторе R3; I3 = 4 А; 4) Падение напряжения внутри источника тока: Ir = 4 А *2 Ом = 8 В; 5). Напряжение на внешней цепи: U = E – Ir ; U = 120 В – 8 В = 112 В; 6) Напряжение на R3 = IR3 = 4А*12 Ом = 48 В; 7) Напряжение на резисторах R1 и R2 ( при параллельном соединении одинаковое) : U 1,2 = 112 В – 48 В = 64 В; 8). Сила тока в резисторе R1: I1 = 64 В/80 Ом = 0,8 А; сила тока в резисторе R2: I2 = 64 В/20 Ом = 3,2 А. ответ: I1=0,8 А; I2 = 3,2 А; I3 = 4 А.
Объяснение: