Question

Лампа накаливания имеет сопротивление нити в нагретом состоянии R = 400 Ом и работает от сети с напряжением 300 В. Какая сила тока шла через лампу, если, когда ее опустили в воду, она нагрела ее за 2 минуты на 1 градус Цельсия? Масса воды 3кг, теплоемкостью сосуда пренебречь.

Answer 1

Дано:
- Сопротивление нити лампы R = 400 Ом,
- Напряжение сети U = 300 В,
- Масса воды m = 3 кг,
- Удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/(кг·°C),
- Время t = 2 мин = 120 с,
- Температурное изменение воды ΔT = 1 °C.

Найти: силу тока I, которая протекала через лампу.

Решение:
1. Сначала найдем мощность, которую лампа выделяет в воду. Для этого используем формулу для тепла, которое передается воде:
Q = m * c * ΔT,

где Q — количество тепла, которое передается воде, m — масса воды, c — удельная теплоемкость воды, ΔT — изменение температуры воды.
Q = 3 * 4186 * 1 = 12558 Дж.

2. Теперь вычислим мощность, которую лампа выделяет, исходя из сопротивления и напряжения:
P = U² / R,
где P — мощность, U — напряжение, R — сопротивление.
P = 300² / 400 = 90000 / 400 = 225 Вт.

3. Сила тока в цепи лампы определяется по закону Ома:
I = U / R.
I = 300 / 400 = 0,75 А.

Ответ: сила тока, проходившая через лампу, равна 0,75 А.