Как быстрее вскипятить воду

Кипящая вода

Наша жизнь, зачастую, бывает очень стремительна, и каждая минута может быть на вес золота. Поэтому время полезно и нужно беречь. Если у Вас на даче собралась большая семья и Вам нужно оперативно всех накормить горячим обедом, то одной электрической плитки может не хватить. Предположим, что у Вас есть две одинаковые электрические плитки. Давайте попробуем разобраться, как лучше их подключить к источнику постоянного напряжения, чтобы вода в кастрюле вскипела быстрее.

Две электрические плитки можно подключить к источнику постоянного напряжения двумя способами: последовательно или параллельно, кроме того, можно подключить одну плитку. Рассчитаем электрическую мощность каждой плитки во всех этих случаях.

1.Последовательное соединение.

Последовательное соединение

Пусть напряжение источника тока U, а электрическое сопротивление каждой плитки R. Тогда электрическое сопротивление двух электрических плиток при последовательном соединении равно: Rобщ1 = 2R. Следовательно, согласно закону Ома для участка цепи через каждую плитку течет электрический ток, сила тока при этом равна:

I1 = U/2R

Тогда мощность каждой электрической плитки при последовательном соединении рассчитывается по формуле:

P1 = U2/4R.

Суммарная мощность двух плиток в два раза больше.

2.Параллельное соединение.

Параллельное соединение

Пусть напряжение источника тока U, а электрическое сопротивление каждой плитки R. Тогда электрическое сопротивление двух электрических плиток при параллельном соединении равно: Rобщ2 = R/2. Следовательно, согласно закону Ома для участка цепи через каждую плитку течет электрический ток, сила тока которого равна:

I2 = U/R

Тогда мощность каждой электрической плитки при последовательном соединении рассчитывается по формуле:

P2 = U2/R = 4P1.

Соответственно, мощность двух плиток в два раза больше.

3.Подключение одной плитки

Подключение одной плитки

Пусть напряжение источника тока U, а электрическое сопротивление каждой плитки R.

Тогда мощность электрической плитки при подключении одной плитки рассчитывается по формуле:

P3 = U2/R.

Но в этом случае электрическая плитка только одна.

Исходя из расчётов, можно сделать вывод, что при параллельном соединении мощность электрических плиток будет в 4 раза больше, чем при последовательном подключении, а, значит, и вода вскипит в 4 раза быстрее.

По предложенному методу мы предлагаем вам рассчитать:

  1. Отношение мощностей электрических плиток в случае подключения их к аккумулятору с постоянной ЭДС. Внутреннее электрическое сопротивление аккумулятора считайте в 20 раз меньше электрического сопротивления плитки.

  2. Рассчитайте суммарную мощность плиток в трёх описанных случаях, если ЭДС аккумулятора 12В, внутреннее электрическое сопротивление 1 Ом, а электрическое сопротивление каждой плитки 22 Ом.

  3. Проведите аналогичное исследование для случая трёх плиток.

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Вы комментируете как Гость.

Яндекс.Метрика