Какова длина нихромовой проволоки кипятильника?

Сообщение №43166 от Вася 31 января 2006 г. 17:28
Тема: Какова длина нихромовой проволоки кипятильника?

1. Определить длину нихромовой проволоки кипятильника, если он позволяет вскипятить за 4 мин 400 г воды, взятой при 20 градусах С. Удельное сопротивление нихрома 10^-6 Ом*м, поперечное сечение 0,2 мм^2, напряжение в сети 210 В, КПД кипятильника 80%. Зависимостью сопротивления проволоки от температуры пренебречь.
2. К источнику ЭДС с внутренним сопротивлением 4 Ом подключён резистор с сопротивлением 2 Ом. Сколько таких же последовательно соединённых резисторпов надо подключить к этому источнику, чтобы мощность выделяющаяся во внешней цепи осталась такой же как в первом случае?


Отклики на это сообщение:

> 1. Определить длину нихромовой проволоки кипятильника, если он позволяет вскипятить за 4 мин 400 г воды, взятой при 20 градусах С. Удельное сопротивление нихрома 10^-6 Ом*м, поперечное сечение 0,2 мм^2, напряжение в сети 210 В, КПД кипятильника 80%. Зависимостью сопротивления проволоки от температуры пренебречь.

L=R*S/r. Уд. сопр. r известно, R - нет. R=U/I, не известна сила тока. I*U*t= Q/0,8, не известна потраченная энергия, Q=q*m*(T1-T2), не известных величин не осталось. Приступаем к решению. Q=4,19*400*80=134 кДж. Вычисляем силу тока I=Q/0,8/U/t=134000/0,8/210/240=3,32 A. Вычисляем сопротивл. R=210/3,32=63 Ом. Вычисл. длину L=R*S/r= 63*0,2*10^-6/10^-6=12,6 м. Осталось проверить на ошибки.

> 2. К источнику ЭДС с внутренним сопротивлением 4 Ом подключён резистор с сопротивлением 2 Ом. Сколько таких же последовательно соединённых резисторпов надо подключить к этому источнику, чтобы мощность выделяющаяся во внешней цепи осталась такой же как в первом случае?

Посмотрим на числовое значение мощности: возьмем ЭДС 12 В. I= 12/(2+4)=2 A. Мощность на резисторе P=U*I= R*I*I =2*2*2= 8 Вт. Добавим еще один резистор, тогда I= 12/(2+2+4)=1,5 A. P=U*I= R*I*I =4*1,5*1,5= 9 Вт, добавим третий, мощность будет 6*1,2*1.2=8,64 Вт. Добавим четвертый: Р=8*1*1=8 Вт. Вот и ответ. Отметим закономерность в поиске и придем к уравнению N*(2+4)^2=(N*2+4)^2, решив квадратное уравнение, найдем N=4.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100