Электрическая лампа мощностью 100 вт

Решебник по физике за 8 класс (А.В.Перышкин, Н.А.Родина, 1998 год),
задача №56
к главе «Раздел V. Световые явления Задачи на повторение стр. 182 Электричество».

1) какова сила тока в лампе, если она включена в сеть напряжением 110 В;

2) какое добавочное сопротивление и как надо присоединить к этой лампе, чтобы можно было подключить ее к сети напряжением 220 В;

3) какова длина проволоки добавочного сопротивления, если оно изготовлено из манганиновой проволоки сечением 2 мм 2 ;

4) какое количество теплоты выделится в добавочном сопротивлении за 10 ч;

5) стоимость работы тока В лампе за 30 суток при тарифе 24 к. за 1 кВт•ч, если лампа будет гореть по 10ч в сутки.

Найдем сопротивление, которое должно иметь соединение лампы и добавочного сопротивления

Найдем длину провода

Найдем количество теплоты

= 35633520Дж = 3563 кДж.

Стоимость = 24коп./кВт.ч. • 10ч • 30 • 100 Вт = 720коп =

Вопрос по физике:

электрическая лампа мощностью 100Вт включена в сеть с напряжением 220В. определите сопротивление нити накала лампы, силу тока в лампе и недельный расход электроэнергии при условии, что в день лампа горит в течении 5 часов

Ответы и объяснения 1
Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат – это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Читайте также:  Строительство коттеджа с чего начать

Пример №1. Электрическая лампа мощностью 100Вт испускает 3% потребляемой энергии в форме видимого света (λ=550 нм) равномерно по всем направлениям. Сколько фотонов види-

мого света попадает за 1с в зрачок наблюдателя (диаметр зрачка 4 мм), находящегося на рас-стоянии 10 км от лампы?

Дано: Решение:
r = 10000 м Полная световая энергия, приходящаяся на единицу площади поверхно-
Pл = 100 Вт сти, удаленной от источника на расстояние r, равна:
λ = 550 нм = Sср=4πr 2 ,
= 5,5·10 -7 м Wсв=0,03·100вт·1с/4πr 2 .
d = 4·10 -3 м Энергия одного кванта света
t = 1 c εγ = hυ=hc/λ.
Число фотонов, попадающих на единицу площади поверхности, удален-
Nγ=?
ной на расстояние r от источника:
N`γ=0,03·P·t·λ/4·π·r 2 ·h·c.

Площадь зрачка наблюдателя

Проверка единицы измерения расчетной величины

Расчет числового значения: Nз=8,3·10 4 фотонов. Ответ:Nз=8,3·10 4 фотонов.

Пример №2. Найти постоянную Планка h, если известно, что электроны, вырываемые из ме-талла светом с частотой υ1 = 2,2·10 15 , полностью задерживается разностью потенциалов

Uз1 = 6.6 В, а вырываемые светом с частотой υ2 = 4,6·10 15 Гц разностью потенциалов

Дано: Решение:
υ1 = 2,2·10 15 Гц Запишем уравнение Эйнштейна для явления внешнего фотоэффекта:
Uз1 = 6.6 В h·υ1 = Aвых+е·Uз1,
υ2 = 4,6·10 15 Гц h·υ2 = Aвых+е·Uз2.
Uз2 = 16.5 В
h = ?

и подставим в уравнение Эйнштейна

Проверим единицу измерения:

(h) = Дж·с=Кл·В/с -1 = Дж·с

Расчет: h=1,6·10 -19 Кл·9,9В/2,4·10 15 =6,6·10 -34 Дж·с Ответ:h=6.6·10 -34 Дж·с.

Пример №3. Электрон, начальной скоростью которого можно пренебречь прошел ускоряю-щую разность потенциалов U=30кВ. Найти длину волны де Бройля.

Дано:

Решение:

По определению длина волны де Бройля равна:

Определим, классически или релятивистки движется электрон. Для этого найдем кинетическую энергию электрона и сравним ее с энергией покоя.

Если Тк = -19 ·3·10 4 Дж = 4.8·10 -15 Дж = 3·10 4 эВ; еU = me ·v 2 / 2.

V = 2eU .

E = mc 2 =0.5 МэВ = 5·10 5 эВ

Ответ:λ= 11, 61 * 10 –25 м.

Пример №4. Определить максимальную скорость υмах фотоэлектронов, вырываемых с по-верхности серебра: 1) ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ1 = 0,155 мкм; 2) γ – из-лучением с длиной волны λ2 = 2,47 пм.

Читайте также:  Чем утеплить бытовку изнутри
Дано: Решение:
λ1 = 0,155 мкм = Максимальную скорость фотоэлектронов определим из уравнения Эйн-
= 0,155 10 –6 м штейна для фотоэффекта:
λ2 = 2,47 пм = ε = А вых + Ек мах.
= 2,47 10 –12 м Энергия фотона:
А вых = 4,7 эВ ε = h c / λ.
Кинетическая энергия фотоэлектрона в зависимости от того, какая ско-
υмах
рость ему сообщается, может быть выражена по классической формуле:
Ек = m υ 2 / 2,

или по релятивистской:

Скорость фотоэлектрона зависит от энергии фотона, вызывающего фотоэффект: если энер-гия фотона во много раз меньше энергии покоя электрона, то может быть применена классиче-ская формула ; если же энергия фотона сравнима с энергией покоя электрона то вычисление по классической формуле приводит к грубой ошибке, в этом случае кинетическую энергию фото-электрона необходимо выражать по релятивистской формуле.

Это значение энергии фотона много меньше энергии покоя электрона (0,51 МэВ). Следова-тельно, для данного случая:

v= 2 ( ε 1 − A вых ) .
max m

Расчет:

Вычислим энергию фотона γ – излучения:

ε2 = h c / λ2 = 8,04 * 10 –15 Дж = 0,502 МэВ.

Работа выхода электрона пренебрежимо мала по сравнению с энергией γ – фотона, поэтому можно принять, что максимальная кинетическая энергия электрона равна энергии фотона:

Так как в данном случае кинетическая энергия электрона сравнима с его энергией покоя, то для вычисления скорости электрона следует взять релятивистскую формулу кинетической энергии:

Ек мах = Е ( 1/ 1− β 2 – 1 ),

где Е = m с 2 , выполнив преобразования получим:

β = 1− β 2 (2 Е + Ек мах) Ек мах / ( Е + Ек мах) = 0,755

Следовательно, максимальная скорость фотоэлектронов, вырываемых γ – излучением:

υмах = с β = 226 Мм/с.

Ответ:1)υмах= 1,08Мм/с. 2)υмах= 226Мм/с.

Пример №5. Определить красную границу λ фотоэффекта для цезия, если при облучении его поверхности фиолетовым светом длиной волны λ = 400 нм максимальная скорость фото-электронов равна υмах = 0,65 Мм/с?

Дано:

λ = 400 нм = = 4 * 10 –7 м

υмах =0,65мм/с = = 6,5 * 10 5 м/с

Решение:

При облучении светом, длина волны λ которого соответствует красной границе фотоэффекта, скорость, а следовательно и кинетическая энергия фо-тоэлектронов равны нулю. Поэтому уравнение Эйнштейна для фотоэффекта запишется в виде:

Читайте также:  Варочная панель газовая с конфоркой wok

Работу выхода для цезия определим с помощью уравнения Эйнштейна:

А вых = ε – Ек = h c / λ – m υ 2 / 2 = 3,05 * 10 –19 Дж,

Ответ:λ= 640нм.

Пример №6. В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рас-сеян на угол θ = 90 0 . Энергия ε , рассеянного фотона равна 0,4 МэВ. Определить энергию ε фо-тона до рассеяния.

Дано: Решение:
θ = 90 0 Для определения энергии первичного фотона воспользуемся формулой
ε , = 0,4 МэВ Комптона в виде:
λ , – λ = 2 * (2 π ħ / m с ) sin 2 θ/2,
ε = ?

преобразуем, с учетом:

а длины волн λ , и λ выразим через энергии ε , и ε соответствующих фотонов:

2 π ħ с / ε , – 2 π ħ с / ε = (2 π ħ с/ m с 2 ) 2 sin 2 θ/2

ε = ( ε , m с 2 ) / m с 2 – ε , 2 sin 2 θ/2 = ε , Е / Е – 2 ε , sin 2 θ/2, где Е = m с 2

Расчет: ε = 1,85 МэВ.

Ответ:ε= 1,85МэВ.

Пример №7. Параллельный пучок света длиной волны λ = 500 нм падает нормально на за-черненную поверхность, производя давление р = 10 мкПа. Определить: 1) концентрацию фото-нов n в пучке; 2) число фотонов n1 , падающих на поверхность площадью 1 м 2 за время 1 с.

Дано:

λ = 500 нм S = 1 м 2

р = 10 мкПа t = 1c

Решение:

Концентрация фотонов n в пучке может быть найдена , как частное от де-ления объемной плотности энергии ω на энергию одного фотона ε

определяющей давление света, где – коэффициент отражения найдем:

Энергия фотона зависит от частоты, а следовательно и от длины световой волны:

Получим искомую концентрацию фотонов:

n = p λ / ( 1 + ρ ) h c.

Коэффициент отражения ρ для зачерненной поверхности принимаем равным нулю. Расчет:

n = 2,52 * 10 13 м –3 .

Число фотонов n1, падающих на поверхность площадью 1 м 2 за время 1 с, найдем из соот-ношения n1 = N / S t , где N – число фотонов, падающих за время t на поверхность площадью S.

Но N = n c S t, следовательно, n1 = n c S t / S t = n c

n1 = 7, 56 * 10 21 м –2 с –1 Ответ:n = 2,52 * 10 13 м –3 , n1= 7, 56 * 10 21 м –2 с –1 .

“>

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *