Условие задачи:

Через поперечное сечение спирали нагревательного элемента паяльника каждую секунду проходит 0,5·1019 электронов проводимости. Определить мощность паяльника, если он подключен в сеть с напряжением 220 В.

Задача №7.4.20 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(t=1\) с, \(N=0,5 \cdot 10^{19}\), \(U=220\) В, \(P-?\)

Решение задачи:

Мощность паяльника \(P\) будем определять по всем известной формуле:

\[P = UI\;\;\;\;(1)\]

Сила тока \(I\) равна заряду, протекающему через поперечное сечение элемента за единицу времени, поэтому её можно найти по формуле:

\[I = \frac{q}{t}\;\;\;\;(2)\]

Очевидно, что раз переносчиками заряда в металлах являются электроны проводимости, то заряд \(q\) можно вычислить как произведение количества электронов \(N\) на модуль заряда одного электрона \(e\) (кстати, он равен 1,6·10-19 Кл):

\[q = Ne\;\;\;\;(3)\]

Подставим (3) в (2), а полученное — в формулу (1), тогда получим:

\[P = \frac{{UNe}}{t}\]

Считаем ответ:

\[P = \frac{{220 \cdot 0,5 \cdot {{10}^{19}} \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ — 19}}}}{1} = 176\;Вт\]

Ответ: 176 Вт.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.4.19 На сколько градусов изменится температура воды в калориметре, если через нагреватель
7.4.21 Какую максимальную полезную мощность может выделить аккумулятор с ЭДС 10 В
7.4.22 Два проводника, соединенных параллельно, имеют сопротивления 4 и 8 Ом. При включении

Пожалуйста, поставьте оценку
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: