Как найти работу электрического тока чайника

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т. п. применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (формулы для связи работы с мощностью; массы с плотностью и объёмом; выражения для количества теплоты при нагревании и для КПД);

II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости), сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путём проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями);

III) представлены правильные ответы на все вопросы задачи с указанием, где это необходимо, единиц измерения искомых величин, даны необходимые объяснения (обоснования)

3

Работа и мощность электрического тока

Подробности
Обновлено 02.09.2018 23:34
Просмотров: 550

Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Зная две формулы:

I = q/t ….. и ….. U = A/q
можно вывести формулу для расчета работы электрического тока:

Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжение и на время протекания тока в цепи.

Единица измерения работы электрического тока в системе СИ:

[ A ] = 1 Дж = 1A.B.c

НАУЧИСЬ, ПРИГОДИТСЯ

При расчетах работы электрического тока часто применяется
внесистемная кратная единица работы электрического тока: 1 кВт.ч (киловатт-час).

1 кВт.ч = 3 600 000 Дж

В каждой квартире для учета израсходованной электроэнергии устанавливаются специальные приборы-счетчики электроэнергии, которые показывают работу электрического тока, совершенную за какой-то отрезок времени при включении различных бытовых электроприборов.
Эти счетчики показывают работу электрического тока ( расход электроэнергии) в “кВт.ч”.

Необходимо научиться рассчитывать стоимость израсходованной электроэнергии!
Внимательно разбираемся в решении задачи на странице 122 учебника (параграф 52)!

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Мощность электрического тока показывает работу тока, совершенную в единицу времени и равна отношению совершенной работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена.

(мощность в механике принято обозначать буквой N, в электротехнике — буквой Р так как А = IUt, то мощность электрического тока равна:

Единица мощности электрического тока в системе СИ:

[P] = 1 Вт (ватт) = 1 А.B

КНИЖНАЯ ПОЛКА

Как работает электрочайник?
Как работает электроутюг?
Электрический мотор за 10 секунд!

ИНТЕРЕСНО

В свое время в качестве единицы мощности Дж. Уатт предложил такую единицу, как «лошадиная сила». Эта единица измерения дожила до наших дней. Но в Англии в 1882 г. Британская ассоциация инженеров решила присвоить имя Дж. Уатта единице мощности. Теперь имя Джеймса Уатта можно прочесть на любой электрической лампочке.
Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.
С этого случая и началась традиция присвоения собственных имен единицам измерения

Рассказывают, что …
одну из паровых машин Уатта купил пивовар, чтобы заменить ею лошадь, которая приводила в действие водяной насос. При выборе необходимой мощности паровой машины пивовар определил рабочую силу лошади как восьмичасовую безостановочную работу до полного изнеможения лошади. Расчет показал, что каждую секунду лошадь поднимала 75 кг воды на высоту 1 метр, что и было принято за единицу мощности в 1 лошадиную силу.

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ

Ток, протекающий в спиралях электроламп, нагревает их до очень высокой температуры.
Поэтому, чтобы спирали служили дольше, их заключают в стеклянные баллоны, заполненные в лампах большой мощности инертным газом.

В баллонах ламп малой мощности (до 40 Вт) – вакуум. Чтобы лампа работала дольше, температура спирали таких ламп ниже, а свет имеет желтый оттенок.

___

Атмосферное электричество опасно проявлением в виде линейных разрядов (молний), которых возникает на нашей планете примерно 100 каждую секунду. Атмосферные электрические заряды могут иметь напряжение до 1 миллиарда вольт, а сила тока молнии достигать 200 тысяч ампер. Время существования молнии оценивается от 0,1 до 1 секунды.
Температура достигает 6-10 тысяч градусов Цельсия.
И если предположить, что электрическая энергия одной молнии может составлять 2500 квт/час, а одна семья из трех человек потребляет в месяц 250 квт/час электричества, то энергии одной молнии хватило бы, чтобы удовлетворить потребность этой семьи на 10 месяцев.

СУМЕЕШЬ ЛИ ТЫ РЕШИТЬ

Две электрические лампы, мощность которых 40 и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение.
Сравните по сопротивлениям нити накала обеих ламп.

Комната освещена с помощью 40 электрических ламп от карманного фонаря, соединенных последовательно и питаемых от городской сети. После того как одна лампа перегорела, оставшиеся 39 снова соединили последовательно и включили в сеть.
Когда в комнате было светлее: при 40 или 39 лампах?

___

Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковых длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?

Два проводника различной длины, но одинакового сечения и материала включены параллельно друг другу в цепь электрического тока. В каком из них будет выделяться большее количество теплоты?

Все бежим к задачкам!

Принцип работы электрического чайника

В настоящее время существует огромное множество разновидностей электрочайника. При покупке глаза просто разбегаются от предоставленного выбора.

Однако принцип работы у всех агрегатов для кипячения и нагрева воды остается одним и тем же. Все они устроены совершенно одинаково и совсем несложно. Так что есть вероятность, что починить прибор можно будет и в домашних условиях, если таковая необходимость возникнет, а мастерской не окажется поблизости или не захочется тратить деньги на устранение легкой поломки.

Сам чайник состоит из:

  • корпуса;
  • подставки;
  • нагревательного элемента;
  • термостата.

И это все элементы.

Принцип работы электрического чайника

Принцип работы чайника и того проще. Холодная вода наливается внутрь корпуса, прибор устанавливается на имеющуюся в комплекте подставку, вилка включается в розетку. Теперь достаточно включить прибор с помощью кнопки или клавиши. Такие включатели чаще всего располагают на верхней части ручки или под ней. Иногда они встраиваются в крышку электрического чайника.

При включении происходит активизация нагревательного элемента, расположенного в нижней части чайника. Он нагревает воду до кипения, образуется водяной пар, который, поднимаясь, влияет на специальные пластины, вмонтированные в крышку чайника. Подобные биметаллические поверхности отключают чайник в автоматическом режиме. Как видно, принцип кипячения довольно прост.

В качестве материала для корпуса обычно используют термостойкую пластмассу или нержавеющую сталь. Иногда встречаются чайники с корпусом из прочного стекла. И совсем редко керамические корпуса.

Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки. Пластмасса может издавать неприятный запах и быстро теряет привлекательный вид. Металл сильно нагревается, поэтому случайное прикосновение может привести к ожогу. Это же относится и к стеклянным изделиям. Корпуса из керамики являются тяжелыми и легко бьются.

Разделяются чайники и по объему воды: наиболее распространены модели, рассчитанные на 1,5-2 литра. Но можно найти совсем крохотные устройства на пару чашек.

Скорость закипания воды определяется мощностью устройства. Наиболее оптимальным вариантом считается мощность в 2000 ватт.

Подставка имеет круглую форму, в центре платформы установлен специальный контакт. Он-то как раз и отвечает за подключение к электрической сети. Когда чайник снимается с платформы, контакт размыкается.

Иногда в носике располагают специальную сетку-фильтр от накипи. Но этот дополнительный элемент никак не влияет на функционирование прибора.

Электрический складной чайник

Подходящий вариант для людей, которые любят путешествия и не могут обойтись без кипятка. Дорожный электрический чайник в разложенном состоянии практически не отличается от обычного. Изделие имеет следующие характеристики:

  • в сложенном виде высота не больше 10 см;
  • объем изделия максимально 750 мл;
  • стенки выполнены из силикона;
  • чайник работает от сети 220 Вт или 110 Вт;
  • есть функция подогрева воды как у термоса.

электрический складной чайник

Разновидности ТЭН

Разновидности ТЭН

Основной и единственный нагревательный элемент представлен трубчатым электрическим нагревателем (ТЭНом). Он смоделирован всего в двух разновидностях:

  • Для дешевых моделей ТЭНом служит открытая спираль, выполненная из нержавеющей стали. Такой элемент постоянно соприкасается с водой и вызывает образование накипи. Так что корпус и сам элемент приходится постоянно очищать.
  • Более дорогие модели снабжаются диском, который не имеет прямого доступа к воде. Соответственно, подобный прибор прослужит гораздо дольше, да и хлопот по его очистке совсем не много. Чайники подобного типа легче мыть, и по внешнему виду они дольше сохраняют свою привлекательность.

Принцип работы электрочайника

Трудно представить современную жизнь без электрочайников. Высокая скорость нагрева, привлекательный внешний вид и низкое количество потребляемой энергии сделали его незаменимым прибором на любой кухне, как в доме, так и в офисе. Данная статья ознакомит вас с устройством современного электрочайника и поможет разобраться во всех тонкостях его работы.

Электрический чайник

Механизм автоматического отключения

Функция автоматического отключения присутствует во всех современных электрочайниках. Именно такой механизм спасает прибор от сгорания, а помещение от пожара. Срабатывает это устройство в том случае, когда пытаются включить чайник без воды.

Принцип действия так же прост, как и отключение чайника после нагревания воды до точки кипения. ТЭН нагревает воздух внутри корпуса, он соприкасается с пластинами в крышке прибора и, при достижении определенной температуры, те разъединяют контакт с электрической сетью.

Совет! Если электрочайник в течение длительного времени автоматически не выключается, необходимо проверить плотность закрытия крышки.

Как устроен электрочайник?

Почему электрочайник не кипит до бесконечности и отключается только после нагрева воды? Чтобы ответить на такой вопрос следует понимать, как устроен электрочайник. Эти знания помогут быстро определить, почему прибор не работает и как его починить.

Как все начиналось?

Первые электрические чайники появились в Германии. Нагревательный элемент был представлен в виде электроплитки, которая пряталась под корпусом устройства. В качестве материала для корпуса использовалась медь и металл. Затем прибор стали усовершенствовать, добавили автоматическое выключение. Также принялись за производство электрочайников из пластика, стекла и керамики.

Как устроен электрочайник?

В современных чайниках нагревательный элемент представлен в виде открытой спирали или диска. Последний вариант лучше, поскольку он спрятан под корпус прибора. Принцип действия электрочайника происходит следующим образом. Вначале он заполняется водой, затем подключается к питанию. Нагрев воды осуществляется с нижней части прибора. Прогретые слои начинают подниматься вверх.

Вода доходит до температуры кипения и начинает выделять пар. Он в свою очередь воздействует на биметаллические пластины, которые способствуют завершению работы электрочайника. Другими словами происходит автоматическое выключение прибора. Кстати, если ваш чайник превратил кухню в парилку и не думает выключаться, проверьте, насколько плотно закрыта его крышка.

Вода в электрочайнике долгое время сохраняется горячей. Устанавливается прибор на подставку. Она и превращает обычный чайник в электрический. К подставке подводится шнур. Он может быть съемным, это делает эксплуатацию чайника более комфортной. Также на подставке расположен элемент, приводящий в действие ТЭН прибора.

Если в электрочайник не добавить воды и включить его, то сработает автоматическое выключение. Эта функция спасает забывчивых хозяев от порчи устройства и пожара. Правда, сразу не получится воспользоваться чайником. Нужно, чтобы сбросилась защитная программа. В старых моделях этот процесс осуществляется вручную.

Кнопка включения может располагаться под ручкой прибора. Тогда в случае его поломки придется разбирать саму ручку. Также она может находиться на крышке чайника или над ручкой.

Обычному пользователю не обязательно знать, как устроен электрочайник. Но, если вы планируете осуществлять домашний ремонт и хотите понимать, каким образом вода превращается в кипяток, то приведенная информация поможет вам получить нужные знания.

Система защиты от перегрева

Если автоматическое отключение по каким-то причинам не сработало, включается встроенная система защиты от перегрева. Работает это следующим образом: ТЭН продолжает разогреваться, но при этом начинается процесс плавления специального штифта, один конец которого упирается в корпус нагревательного элемента. Штифт постепенно уменьшается в размерах и размыкает контакт.

И все бы хорошо, но подобный механизм может сработать только один раз, после чего чайник работать прекращает.

Защита электрочайников от перегревания

Выключение электрического чайника осуществляется:

  • За счет срабатывания специальной автоматической системы.
  • В качестве индикатора кипения используется биметаллическая пластинка.
  • Выгибаясь под действием температуры, она воздействует на выключатель, размыкая контакт.
  • На состояние самой пластины влияет температура пара, образующегося при испарении кипящей воды.
  • После кипения прибор отключается не сразу, давая возможность воде покипеть секунд 5-10. Это не хитрая задумка, задержка объясняется тем, что пару необходимо время, чтобы достичь пластины и нагреть ее до нужной температуры.

Вот такая несложная система, никакого искусственного разума у чайника нет, пока что можно не переживать на эту тему. Но еще неизвестно, что подарит нам ближайшее будущее, уже поступила в продажу техника, которая может включаться и выключаться после отправки СМС с телефона.

Удобно, когда можно нагреть чай и разогреть пищу в микроволновой печи, еще только подъезжая к дому.

Кипит на плите

Не стоит разбирать электроприбор, чтобы понять, как срабатывает автоматическое отключение в чайнике. Даже не испортив технику, можно самому пострадать. Особенно если забыть об элементарных правилах безопасности. Все же, это работа с электричеством.

Подсветка и индикация включения

Подсветка и индикация включения чайника

Большинство электрочайников обладают индикатором включения. Он начинает работать одновременно с включением кнопки пуска. Поэтому если индикатор не загорелся, следует проверить включение вилки в розетку или попробовать поставить чайник на подставку еще раз. Вполне может быть, что прибор был установлен криво, и подключение к сети не произошло.

Подобная подсветка представлена чаще всего в виде неоновой лампочки в кнопке включения. Более дорогие модели имеют светодиодную подсветку воды.

Несложная чистка, включение только при наличии воды помогут прожить чайнику гораздо дольше и радовать владельцев вкусным и душистым напитком без дополнительных примесей.

Бытовая техника Чайник

Потребление электроэнергии

Планируя свой бюджет и контролируя расходы, пользователи задумываются, сколько электричества потребляет электрический чайник, как снизить цифры в платежках.

Потребление электроэнергии чайником напрямую связано с производственной мощностью и множеством факторов, упомянутых ранее. Средние показатели колеблются в пределах полутора – трех квт в час. Путем несложных расчетов удается понять, что при среднем прогреве воды в три минуты и четырехкратном использовании прибора в сутки, в месяц тратится восемнадцать киловатт. Также на количество расхода влияет объем подогреваемой воды, сколько чайник вскипятит за одно кипячение. Чтобы получить информацию относительно ампер чайника, нужно разделить номинальную мощность на номинальное напряжение. Например, 2000 ватт разделить на двести двадцать, получим десять ампер.

На первый взгляд, расход электрочайника небольшой, особенно это видно в сравнении с многими бытовыми приборами, мало какой меньше расходует электроэнергии. Но необходимо учесть продолжительность работы: некоторые приборы работают часами, в то время, как электрочайник функционирует сравнительно недолгое время за сутки. Напрашивается вывод, что электрочайник за непродолжительный период времени расходует большое количество электроэнергии.

Внимательно изучив, сколько электроэнергии потребляет чайник, можно прийти к заключению, что прибор относится к затратным в плане экономии электроресурса.

Данный факт не значит, что нужно отказаться от удобного способа приготовить чай или закипятить воду. Для сокращения расходов необходимо прислушаться к рекомендациям, которые помогут сэкономить:

  • Даже в режиме ожидания техника потребляет электроэнергию. Количество ее невелико, но, чтобы исключить расходы полностью, выключайте чайник с розетки, когда не используете его.
  • Доводите до кипения только необходимое количество воды. Планируя выпить чашку кофе, очень неэкономно кипятить литр воды.
  • Следите за состоянием тэна, регулярно очищайте его от накипи. Образование твердого налета на нагревательном элементе увеличивает длительность закипания воды, становится причиной бОльших расходов электричества. Также накипь может стать причиной поломки чайника. Избавиться от твердого налета можно с помощью простого способа: в колбе кипятиться вода с растворенной лимонной кислотой. Способ копеечный, но очень эффективный.
  • Освободитесь от заблуждения, что кипячение воды на электрической плите более экономичное. На самом деле, чайник быстрее согреет воду, а также сделает этот процесс менее энергозатратным.

На рынке появился новый прибор, который составил конкуренцию электрочайнику — термопот или чайник-термос. Это устройство, похожее на электрический чайник, но имеет свои особенности. В приборе находится постоянно горячая вода и не нужно ее бесконечно кипятить. Это преимущество для любителей чая. Недостатком оборудования назван тот факт, что он занимает много места. Но в реальности термопот занимает практически столько же места, сколько и электрический чайник.

Термопот

Основными характеристиками термопота в плане расходов электрической энергии является его потребляемая мощность, объем воды. Главное энергопотребление чайника-термоса происходит в процессе нагревания воды, впоследствии он просто поддерживает необходимую температуру и расходует минимальное количество ресурса.

На рынке представлены термопоты такой мощности: 750, 800, 900, 1450, 1600 ватт. Самыми ходовыми являются чайники-термосы мощностью до девятисот ватт. Этого вполне достаточно для ежедневного использования небольшой семьей. Более мощный термопот следует использовать в коммерческих целях, там, где следует подогревать большое количество воды в кратчайшие сроки. Попробуем подсчитать расходуемое количество и объем киловатт за день, месяц и сравнить с показателями, которые дает чайник.

Возьмем за основу классический термопот объемом четыре литра и номинальной мощностью восемьсот ватт. В процессе доведения воды до кипения, прибор работает на всю мощность. На кипячение потребуется около пятнадцати минут. Расчет производим по такой формуле: мощность разделяем на шестьдесят минут и получаем, что на одну минуту нагрева расходуется тринадцать ватт. За одно кипячение потратится сто девяносто пять ватт (количество расхода за минуту умножается на время работы). В режиме ожидания тратится тридцать ватт в час. За сутки при условии работы в течение пятнадцати часов, потратится четыреста пятьдесят ватт. За месяц расходы составят тринадцать с половиной ватт. Расход электрочайника в среднем составит двадцать восемь киловатт за месяц. Получается, что использование термопота более выгодное и позволяет экономить до пятидесяти процентов.

Что выбрать, вы решаете самостоятельно. Уменьшить расходы, не понижая комфортности, реально. Важно просто правильно пользоваться приборами и рационально расходовать ресурс.

Источник

Неисправности электрочайника

  1. Выход из строя нагревательного элемента. Причиной этой поломки может послужить накипь.
  2. Не работает кнопка включения. Либо произошло окисление на контактах и образовался нагар, либо обрыв тяги.
  3. Протекает корпус. Очень часто причиной может служить уплотнитель воды, который просто со временем пришёл в негодность или треснувшее стекло, показывающее уровень воды в чайнике.
  4. Электрочайник отключается раньше, чем закипит. Неисправность является следствием образования накипи.
  5. Терморегулятор вышел из строя. Вся проблема кроется в том, что в электроприборе установлено слишком много деталей и различных узлов, например: термометр, блок памяти и тому подобное.

Чайник не включается

Если электрочайник не включается, надо смотреть в первую очередь в порядке ли шнур и вилка с розеткой. Как ни странно, но именно шнур и вилка — одна из наиболее распространённых причин. Шнур ломается в местах часто изгибающихся, в вилке «отскакивают» провода.

Проверка шнура электрочайника

Итак, ремонт электрического чайника начинаем с простейших вещей. Первым делом осматриваем вилку и шнур. Шнур чаще всего ломается возле вилки или в месте подключения к подставке. В таком случае будет нестабильна работа чайника. Осматриваем и «мнём» шнур. Если внешних повреждений нет, можно убедиться в его целостности при помощи мультиметра. Ставим его в режим «прозвонки», проводом закорачиваем контакты вилки и проверяем наличие короткого на контактах подставки.

Какие контакт в подставке чайника и места наиболее вероятных проблем со шнуром

Закоротить — это соединить между собой при помощи металла. Если говорить об электрической вилке, то в результате выводы вилки будут замкнуты.

Самый простой способ сделать короткое — соединить контакты металлическим проводом. Если провод в изоляции, сначала надо зачистить несколько сантиметров по концам, а затем намотать очищенную медь (можно алюминий) на один и другой вывод вилки. Получится, что проводом электрически соединены выводы вилки. Это и есть «закоротить».

Если внешне со шнуром никаких проблем нет, можно пропустить этот шаг

Далее, берём мультиметр в режиме «прозвонки», одним щупом касаемся центрального контакта, другим — кругового. Если шнур и вилка целые, должны услышать характерный звук.

Можно обойтись без соединения вилки проводом. Достаточно касаться одним щупом одного контакта на вилке, а вторым по очереди центрального контакта и кругового. Появление сигнала будет свидетельствовать об исправности одного провода шнура. Аналогично проверяем второй контакт на вилке.

Отсутствие сигнала говорит об обрыве в шнуре и его необходимо менять. Стоит он недорого.

Как проверить подключение шнура к подставке

Можно ещё проверить качество контактов в точке подключения шнура к разъёму. Если один из щупов приложить к центральному штырю, он должен «звониться» с одним из контактов, через которые подключён шнур. Цилиндрическая пластина тогда должна «звониться» со вторым контактом. Для уверенности можно держать щупы в нужном положении и хорошенько «пошевелить» шнур. Контакт пропадать не должен.

Проверка контакта между разъемом и точками подключения электрошнура

Проверка исправности подставки под напряжением

Можно поступить по-другому. Включить подставку в розетку, мультиметр поставить в режим измерения напряжения, выбрав предел измерений более 250 вольт. Щупами прикасаемся к контактам на подставке — центральному и круговому. На мультиметре должно отобразиться сетевое напряжение.

Если напряжения на контактах подставки нет или оно гораздо ниже сетевого, значит, причина неисправности в подставке. Стоит сказать, что этот тип поломки встречается очень редко.

Но при подключении к сети, надо проверять очень аккуратно. Не прикасаться пальцами к металлическим частям щупов, не задевать подставку и контакты. Вы работаете под напряжением, а это всегда опасно.

«Работа
и мощность электрического тока»

Здравствуйте! Я, Ануфриева Наталья
Васильевна, учитель физики из гимназии 4, проведу у вас урок по теме: «Работа и
мощность электрического тока».

 Тема написана на доске до урока.

Начнем наш урок с практической задачи:

У нас есть 2 чайника, в которые мы нальем
одинаковое количество воды. Включим их.

1.Какой физический
процесс происходит в чайниках?

 (Слушаете
ответы и обобщаете –
нагревание воды).

2.За счет чего
происходит нагревание воды?

 (Слушаете и
обобщаете –  за счет нагревания спирали воде передается определенное количество
теплоты,
записываете на доске
Q)

3.Вы изучили тему
« Внутренняя энергия» и знаете, как найти необходимое количество теплоты для
нагревания воды на определенное количество градусов? (Слушает ответы и
обобщаете и записываете на доске  
Q=cmΔt)

4.А если
посмотреть на эту формулу с другой стороны?

За
счет чего происходит нагревание спирали в чайнике?

(Слушаете и обобщаете: спираль нагревается за счет работы электрического тока.)

5.Для того, чтобы рассмотреть этот процесс
более подробно нужно вспомнить, что такое электрический ток? (Слушаете и
обобщаете или говорите, что я вам напомню, если не отвечают ток- это
направленное упорядоченное движение электронов)

Говорю я:В процессе своего
движения электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки проводника и передают
им часть своей энергии движения-
, которая переходит во внутреннюю энергию
проводника =>ΔU, а , значит, растет  t°,

то есть А = Q (по
закону сохранения энергии)
. При протекании тока происходит
превращение электрической энергии в тепловую.

То есть, чтобы найти
количество теплоты, необходимое для нагревания воды в чайнике, что можно
посчитать?

 (Работу электрического
тока)

6.Где вы уже
встречались с работой тока?

Правильно, когда изучали характеристики
тока. Например, напряжение?

Напряжение – это? величина,
характеризующая работу электрического поля по перемещению заряда из одной точки
поля в другую. (Обобщаете и пишите формулу под их диктовку)

U=.     ( 1)
Обозначим эту формулу 1.

7.А какую характеристику
тока определяли через заряд?
Силу тока.

·       
Сила тока – это?  величина, которая
показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение
проводника за единицу времени (Обобщаете и пишите формулу под их диктовку)

I=
  (2) Эту
формулу обозначим 2

Выразим из формулы (1) 
работу, что получилось?

А=Uq
(3)

А теперь выразите из
формулы 2 заряд.
q=It и
подставьте в формулу 3.

Итак,
чему же равна работа тока?

А=UIt

А так как А = Q
, то как мы можем подсчитать количество теплоты, необходимое для нагревания
воды в чайнике от комнатной
температуры до кипения?

 UIt=cmΔt

Q= UIt
количество теплоты, выделяемое проводником с током.

8.Формула известна, но
можем ли мы сейчас подсчитать необходимое количество теплоты?

 (Нет, не знаем силу тока). Чуть позже мы вернемся к этой задаче,
а пока давайте заменим  в этой  формуле заменить
U=IR,
получим  
Q=IRIt=
I²∙Rt  Закон Джоуля-Ленца — количество теплоты, выделяемое проводником с
током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и
времени его протекания.

Единицей работы тока и
количества теплоты является:

1 Дж= 1 В∙ 1 А∙1с.

Вернемся к нашей задаче.
Один чайник уже закипел, а другой еще только собирается. От чего это
зависит?

Слушаю и обобщаю…

 Вывод: от скорости
нагревания воды в чайнике.

Как это написать на языке
физики?

 == P
–мощность тока [ Вт]

P·t

А=UIt,
следовательно, Р=
UI
и в формуле
Q= UIt=Р·t

А теперь мы можем
подсчитать необходимое количество теплоты, потраченное на нагревание воды в
чайнике?

 Что нам нужно для
этого знать?

Мощность чайника (откуда
возьмем?
На приборе написано. Время (я засекла время закипания воды в
чайнике).

Дано:

t = 6 мин.

Р = 1000 Вт

Q – ?

 Решение …….

Q=Р·t=1000
Вт
6·60 с=360000 Вт·с

А теперь наша задача,
научиться использовать полученные знания для решения задач.

 Работать будем парами.
Ваша задача вместе решить 2 задачи первого типа, опираясь на те положения,
которые мы сегодня изучили. У Вас на это 1-2 мин.

Задачи на слайдах. Я
хожу, смотрю, как записали Дано и как решают, если решили 3-4 человека, то
останавливаюсь и проверяем задачи.

Ключевая задача 1.

1.      Какое
количество теплоты выделяет за 5 с константановый проводник с
R=
25 Ом, если сила тока в цепи 2 А?

2.    
Какое количество теплоты
выделится в проводнике с током сопротивлением 20 Ом за 3 мин, если напряжение
на концах проводника 9 В?

Проверка.

Работаем так же в парах,
но для решения задач 2 типа, необходимо вспомнить, что такое КПД? Тут нужно
обсудить, что на что идет, где полезное, где затраченное и записать общую
формулу.

Все понятно? Тогда на
решение двух задач у Вас одна-две минуты.

Ключевая задача 2.

1.     Сколько
воды можно нагреть от 15°С до 100°С, затратив 1 кВт∙ч электроэнергии, если КПД
нагревателя 50%?

2.     Электрический
чайник нагревает воду объемом 1,5 л от 10 до 100°С за 10 мин. Чему равна
мощность, потребляемая чайником, если КПД чайника 75%?

Проверка.

Ключевая задача 3.

Сколько электроэнергии
потребляет каждый из представленных в таблице электроприборов в день?
Рассчитать стоимость электрической энергии за день. Тариф равен 4 рубля/кВт · ч

Название
прибора

Мощность,
Р, кВт

Время, t, час

Работа
тока ,А,

кВт·ч

Стоимость,
рубль

Утюг

2

1

2

8

Телевизор

0,4

4

1,6

6,4

Компьютер

0,75

8

6

24

Чайник

1,85

0,5

0,925

3,7

Лампа

0,04

5

0,2

0,8

итого

42,9

В месяц

1287

А еще есть стиральная
машина, холодильник, микроволновка….

Полученные результаты Вас
наводят на какие-либо выводы? (Слушаете, что скажут и заключаете тем, что
написано далее.

Многие
ли из вас отключают ненужные и неработающие электроприборы от питания? А ведь
они в режиме ожидания потребляют электричество! Телевизор, который никто не
смотрит, включенные в розетку зарядки, ждущие, когда они понадобятся,
радиоприемники, которые месяцами никто не слушает…

Как
правило, навороченные компьютеры в режиме ожидания прожорливее ноутбуков, а
старая техника в итоге обходится дороже, чем новая.

При
этом в любой экономии следует придерживаться принципов разумности – вся ваша
экономия будет сведена к нулю, если у вас буквально лишнюю минуту стоит
включенный утюг.

Выключайте свет, когда в
нем нет необходимости!

Ключевая задача 1.

1 Какое количество
теплоты выделяет за 5 с константановый проводник с
R=
25 Ом, если сила тока в цепи 2 А?

2.Какое
количество теплоты выделится в проводнике с током сопротивлением 20 Ом за 3
мин, если напряжение на концах проводника 9 В?

Ключевая задача 2.

1.     Сколько
воды можно нагреть от 15°С до 100°С, затратив 1 кВт∙ч электроэнергии, если КПД
нагревателя 50%?

2.     Электрический
чайник нагревает воду объемом 1,5 л от 10 до 100°С за 10 мин. Чему равна
мощность, потребляемая чайником, если КПД чайника 75%?

Ключевая
задача 3.

Сколько электроэнергии
потребляет каждый из представленных в таблице электроприборов в месяц?
Рассчитать стоимость электрической энергии за месяц.

Название
прибора

Мощность,
Р, кВт

Время, t, час

Работа
тока ,А,

кВт·ч

Стоимость,
рубль

Утюг

2

1

Телевизор

0,4

4

Компьютер

0,75

8

Чайник

1,85

0,5

Лампа

0,04

5

итого

В месяц

Электрический чайник, сопротивление обмотки которого равно 30 Ом, работает от сети напряжением 220 В. Определите энергию (в кВт*ч), израсходованную за 5 мин работы электрического чайника.

reshalka.com

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Работа и мощность электрического тока. Номер №1156

Решение

Дано:

R =
30 Ом;

U =
220 В;

t =
5 мин.
Найти:
А − ?
СИ:

t =
0,083 ч.
Решение:

I
=

U
R

;

А

=
U
I
t
=

U

2

t

R

;

A
=

220

2


0
,
083

30

=
133
,
9
Вт * ч = 0,13 кВт * ч.
Ответ: 0,13 кВт * ч.

Добавить комментарий