☰ Содержание · Физика

Закон Джоуля–Ленца и КПД

Уроки 34–35 · 2 урока · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
35

Решение задач

Учебник: с. 100–101
ЦельСравни лампы накаливания и светодиодные лампы и вычисли КПД η.
Новые слова
лампа накаливания · cho‘g‘lanma lampaсветодиодная лампа · LED lampaКПД η · FIK ηполезная работа · foydali ish
Объяснение

В лампе накаливания тонкая нить светится при нагревании: лишь небольшая часть израсходованной энергии превращается в свет, а большая часть — в теплоту. Светодиодные лампы дают столько же света при гораздо меньшей мощности, поэтому они экономят энергию. Полезность прибора оценивают по коэффициенту полезного действия (КПД): η = A_полезн / A_полн · 100 %, а для мощностей η = P_полезн / P_полн · 100 %. КПД никогда не превышает 100 %, потому что часть энергии всегда рассеивается в виде теплоты. Единицы обеих работ должны быть одинаковыми (обе в Дж или обе в Вт). При замене лампы взрослый сначала отключает питание и выкручивает лампу только после того, как она остыла.

Примеры
Электродвигатель получил 500 Дж электрической энергии и совершил 400 Дж полезной работы: η = 400 : 500 · 100 % = 80 %.
Нагреватель потребляет 2000 Вт и даёт полезную тепловую мощность 1700 Вт: η = 1700 : 2000 · 100 % = 85 %.
Работа в классе

Вместе со взрослым посмотри данные о мощности и свете (люмены) на коробках с лампами и сравни в тетради мощности двух видов ламп, дающих одинаковый свет.

Упражнения
1
Что такое КПД и как его вычисляют?
2
Прибор израсходовал 800 Дж и совершил 600 Дж полезной работы. КПД в %?
3
Полная мощность двигателя 1500 Вт, полезная мощность 1200 Вт. КПД в %?
4
Почему КПД лампы накаливания ниже, чем у светодиодной лампы?