Светотепловая ванна, в которой находятся 12 ламп мощностью 40 ватт, соединенных параллельно, подключена к сети с напряжением 120 В. Какое количество теплоты выделяется в этой ванне за 15 минут?

Физика 11 класс Электрический ток и тепловые эффекты светотепловая ванна лампы мощностью 40 ватт параллельное соединение напряжение 120 В Количество теплоты время 15 минут физика 11 класс Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяемое в светотепловой ванне, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдем общее сопротивление ламп.

• Поскольку лампы соединены параллельно, общее сопротивление можно найти по формуле: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn.
• Однако, чтобы найти общее сопротивление, нам нужно знать сопротивление одной лампы. Сопротивление можно найти по формуле: R = U^2 / P, где U - напряжение (120 В), P - мощность одной лампы (40 Вт).
• Подставляем значения: R = (120^2) / 40 = 14400 / 40 = 360 Ом.

Шаг 2: Найдем общее сопротивление 12 ламп.

• Для параллельного соединения 12 ламп общее сопротивление Rобщ будет: 1/Rобщ = 12/R.
• Таким образом, Rобщ = R / 12 = 360 / 12 = 30 Ом.

Шаг 3: Найдем ток в цепи.

• Теперь мы можем найти ток, используя закон Ома: I = U / R, где U = 120 В, а R = 30 Ом.
• Подставляем значения: I = 120 / 30 = 4 А.

Шаг 4: Найдем мощность, выделяемую в лампах.

• Мощность можно найти по формуле: P = U * I.
• Подставляем значения: P = 120 * 4 = 480 Вт.

Шаг 5: Найдем количество теплоты, выделяемое за 15 минут.

• Количество теплоты Q можно найти по формуле: Q = P * t, где t - время в секундах.
• 15 минут = 15 * 60 = 900 секунд.
• Теперь подставляем значения: Q = 480 * 900 = 432000 Дж.

Таким образом, количество теплоты, выделяемое в светотепловой ванне за 15 минут, составляет 432000 Дж.