НОФ 2011, II кръг (областен), 9. клас — Задача 2
Олимпиада по физика 2011, Областен кръг, Тема – IX клас · 19 март 2011 г. · 10 т.
Условие
Някои съвременни електрически прибори могат да работят в широк интервал от захранващи напрежения. Така например телевизорите и мониторите могат да работят при ефективна стойност на захранващото напрежение от 100 V до 240 V, като консумират постоянна ефективна мощност. Нека имаме телевизор, който при работа има ефективна мощност 110 W.
а) Колко е ефективната стойност на тока през телевизора, когато е включен към напрежение с ефективна стойност 220 V ? Колко е амплитудата на този ток? [2 т.]
б) Нека разгледаме случай, когато този телевизор е включен към захранващото напрежение от 220 V с помощта на два проводника от алуминий, всеки един с дължина 8 km (например отдалечена от трафопоста вила). Колко е съпротивлението на всеки един от проводниците, ако площта на напречното им сечение е 4 mm, а специфичното съпротивление на алуминия е ? Какъв ток ще тече през телевизора? Ще може ли той да работи? [8 т.]
Отговори
а)
Амплитудата е A.
б)
Токът през веригата е A, напрежението върху телевизора е V, т.е. телевизорът ще може да работи.
Решение
а) Ефективната стойност на тока определяме от , [1 т.] а амплитудата му от . [1 т.]
б) Съпротивлението на всеки един от проводниците определяме от [1 т.]
или [1 т.]
За да определим тока през веригата, приравняваме ефективното напрежение на мрежата на ефективните падове на напрежението върху проводниците и консуматора
[1 т.]
Откъдето получаваме за ефективната стойност на тока [1 т.]
или като заместим числените стойности , [0,5 т.]
което се свежда до [0,5 т.] или токът през веригата . [1 т.]
Ефективната стойност на напрежението върху телевизора ще бъде [1 т.], т.е. телевизорът ще може да работи. [1 т.]
Оригинал в Архива: NOF2_2011_9problems.pdf · официални решения: NOF2_2011_9solutions.pdf