Электричество — Задание 17 ОГЭ по физике №00040544

Чего не хватает в наборе. Лампа, источник тока, ключ, провода и часы позволяют собрать цепь и отмерить время, но не позволяют измерить ни одной электрической величины. А работа тока считается по формуле $A = U I t$: время у нас есть, а напряжение и сила тока — нет. Значит, нужны вольтметр и амперметр.

Как включают приборы. Амперметр — в разрыв цепи (последовательно с лампой), потому что весь ток должен пройти сквозь него. Вольтметр — параллельно лампе, прямо к её выводам, потому что он измеряет разность между двумя точками цепи.

Особенность лампы. Нить накаливания при прохождении тока раскаляется, а у горячего металла сопротивление больше, чем у холодного. Поэтому сразу после замыкания ключа показания приборов «плывут»: записывать их надо тогда, когда свечение установилось и стрелки замерли.

Алгоритм действий.

• Собрать цепь: источник тока — ключ — амперметр — лампа (последовательно); вольтметр подключить параллельно лампе.
• Замкнуть ключ, дать лампе разгореться и дождаться, пока показания приборов перестанут меняться.
• Записать показания амперметра $I$ и вольтметра $U$.
• По часам отсчитать время работы тока $t = 1$ мин и перевести его в секунды: $t = 60$ с.
• Вычислить работу тока: $A = U I t$, ответ записать в джоулях.

Почему формула такая. Работа тока — это энергия, которую ток передал лампе; она тем больше, чем выше напряжение, чем сильнее ток и чем дольше он течёт. Поэтому в формуле стоит произведение всех трёх величин.