Электрические… — Задание 7 Физика 8 Класс №00049819
Электрические Явления
№2. Задание 7
ID: 00049819
Как изменится мощность, выделяющаяся в спирали нагревательного элемента электроплитки, если при ремонте эту спираль укоротить и включить плитку в ту же электрическую розетку? Объясните свой ответ.
Источник: ВПР 2020
Решение
На первый взгляд кажется: проволоки стало меньше, значит, и греть она будет слабее. Давай проверим, так ли это.
Что осталось прежним? Розетка та же, поэтому напряжение $U$ на спирали не изменилось.
Что поменялось? Длина. Сопротивление проволоки прямо пропорционально её длине:
$$R=\dfrac{\rho l}{S}$$
Вещество и сечение те же, длина меньше, поэтому сопротивление $R$ стало меньше.
Теперь вспомним мощность. Раз постоянно напряжение, берём формулу именно с ним:
$$P=\dfrac{U^2}{R}$$
Сопротивление стоит в знаменателе. Оно уменьшилось, значит, мощность увеличилась. Заметь, почему так: через короткую спираль идёт больший ток, и он с запасом перекрывает потерю длины.
Проверим себя числами. Пусть в розетке $220\text{ В}$, а спираль имела сопротивление $44\text{ Ом}$. Тогда $P=220^2:44=1100\text{ Вт}$. Укоротим её так, чтобы осталось $40\text{ Ом}$: выйдет $220^2:40=1210\text{ Вт}$. Числа придуманы для примера, но направление такое всегда. Поэтому чрезмерно укорачивать спираль опасно: она перегревается и быстрее перегорает.