Задание 9 ОГЭ по физике №00048678

Спираль лампы раскаляется, потому что ток превращает электрическую энергию в тепло. Сопротивления спирали в условии нет, зато есть напряжение и сила тока — через них сразу находится, сколько энергии выделяется каждую секунду.

Дано: $U=5$ В, $I=0{,}2$ А, $t=30$ с. Найти: $Q$ в Дж.

Шаг 1. Мощность. Мощность тока — это энергия, которая выделяется за одну секунду:

$$P=UI=5\cdot0{,}2=1\ \text{Вт},$$

то есть каждую секунду в спирали выделяется $1$ Дж тепла.

Шаг 2. Теплота за 30 с. По закону Джоуля — Ленца в форме $Q=UIt$:

$$Q=Pt=1\cdot30=30\ \text{Дж}.$$

Время уже в секундах, поэтому ответ сразу в джоулях.

Проверим себя через сопротивление. По закону Ома $R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{5}{0{,}2}=25$ Ом, и тогда $Q=I^2Rt=0{,}04\cdot25\cdot30=1\cdot30=30$ Дж. Совпало.