Start › Klasy › Fizyka — Klasa 3 LO — rozszerzony › Praca i moc — prawo Joule'a-Lenza

Praca i moc — prawo Joule'a-Lenza

Fizyka — Klasa 3 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

✍Zadania dodatkowe 9

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr FZ18.1

Oblicz opór zastępczy dwóch oporników $6\ \Omega$ i $3\ \Omega$ połączonych równolegle.

Zadanie nr FZ18.2

Przez opornik $20\ \Omega$ płynie prąd $0{,}5$ A. Oblicz moc wydzielaną na oporniku.

Zadanie nr FZ18.3

Do źródła o stałym napięciu podłączono dwa jednakowe oporniki — raz szeregowo, raz równolegle. Moc pobierana w połączeniu równoległym jest większa od mocy w połączeniu szeregowym:

A $2$ razy
B $3$ razy
C $4$ razy
D tyle samo
Zadanie nr FZ18.4

W obwodzie opornik $R_1$ połączono szeregowo z równoległym połączeniem $R_2$ i $R_3$. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

  1. Natężenie prądu płynącego przez $R_1$ jest równe sumie natężeń prądów przez $R_2$ i $R_3$.
  2. Napięcie na $R_1$ jest równe napięciu na $R_2$.
  3. Napięcia na $R_2$ i $R_3$ są sobie równe.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

P/P/P 1. P, 2. P, 3. P
P/P/F 1. P, 2. P, 3. F
P/F/P 1. P, 2. F, 3. P
P/F/F 1. P, 2. F, 3. F
F/P/P 1. F, 2. P, 3. P
F/P/F 1. F, 2. P, 3. F
F/F/P 1. F, 2. F, 3. P
F/F/F 1. F, 2. F, 3. F
Zadanie nr FZ18.5

Ogniwo o SEM $\varepsilon=12$ V i oporze wewnętrznym $r=0{,}5\ \Omega$ zasila opornik $R=5{,}5\ \Omega$. Oblicz natężenie prądu i napięcie na zaciskach ogniwa.

Zadanie nr FZ18.7

Trzy oporniki $R_1=4\ \Omega$, $R_2=6\ \Omega$, $R_3=12\ \Omega$ połączono: $R_1$ szeregowo z równoległym połączeniem $R_2$ i $R_3$. Do obwodu przyłożono napięcie $16$ V. Oblicz prąd płynący przez każdy opornik.

Zadanie nr FZ18.8

W obwodzie z poprzedniego zadania przerwano gałąź z opornikiem $R_3$. Oblicz nowe natężenie prądu głównego oraz iloraz $\dfrac{I_{2}}{I_{1}}$ wskazań amperomierza po i przed przerwaniem.

Zadanie nr FZ18.9

Grzałka o mocy $2000$ W podgrzewa $2$ litry wody od $20^\circ$C do $100^\circ$C ($c_w=4200\,\tfrac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$). Oblicz czas grzania przy sprawności $80\%$.

Zadanie nr FZ18.10

Dwie żarówki o mocach nominalnych $40$ W i $100$ W (obie na $230$ V) połączono szeregowo i podłączono do napięcia $230$ V. Wykaż, że jaśniej świeci żarówka o mniejszej mocy nominalnej.

📘Teoria 1

Praca i moc — prawo Joulea-Lenza (klasa 3 LO)

Praca

$W=U I t$.

Moc

$P=U I=I^2 R=\frac{U^2}{R}$.

Ciepło Joulea

Prąd wydziela w oporniku ciepło $Q=I^2 R t$.

∑Wzory 2

Moc i energia prądu elektrycznego
$$P = UI = I^2R = \frac{U^2}{R}, \quad W = Pt$$

Do czego służy: Obliczanie mocy urządzenia elektrycznego oraz energii zużytej w czasie. Podstawa rachunków za prąd.

Zmienne

  • $P$ — moc (W = watt = V·A)
  • $U$ — napięcie (V), $I$ — natężenie (A), $R$ — opór (Ω)
  • $W$ — energia elektryczna (J)
  • $t$ — czas (s)

Który wzór na moc wybrać?

  • Znasz $U$ i $I$: $P = UI$
  • Znasz $I$ i $R$: $P = I^2 R$
  • Znasz $U$ i $R$: $P = U^2/R$

Przykład

Żarówka 60 W przy napięciu 230 V. Opór i natężenie prądu?

  1. $I = \frac{P}{U} = \frac{60}{230} \approx 0{,}26 \text{ A}$
  2. $R = \frac{U^2}{P} = \frac{230^2}{60} \approx 882 \text{ Ω}$
  3. Energia w 1 h: $W = 60 \cdot 3600 = 216\,000 \text{ J} = 0{,}06 \text{ kWh}$

⚠️ Częsty błąd: $1 \text{ kWh} = 3{,}6 \times 10^6 \text{ J}$ — nie mylić kilowatogodzin z kilodżulami. Prąd elektryczny rachunki płacimy w kWh, nie w dżulach.

Moc prądu (klasa 3 LO)
$$P=U I=I^2 R=\dfrac{U^2}{R}$$

Co liczy: moc wydzielaną w oporniku.

🧩Quizy 1

📄Zadania z arkuszy 4

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 7.2 · Matura 2024

Zadanie 7.2. Moc cieplna na R₃ po przerwaniu obwodu (rys. 2.) w porównaniu do sytuacji początkowej (rys. 1.) była [A. większa / B. mniejsza / C. taka sama], ponieważ napięcie między X i Y [1. się nie zmieniło / 2. wzrosło / 3. zmalało].

A2 większa — bo napięcie X–Y wzrosło
B3 mniejsza — bo napięcie X–Y zmalało
C1 taka sama — bo napięcie X–Y się nie zmieniło
A1 większa — bo napięcie X–Y się nie zmieniło
Zadanie nr 8.2 · Matura 2023

Zadanie 8.2. Wyznacz temperaturę włókna żarówki o mocy Pz = 60 W zasilanej napięciem Uz = 230 V.

Zadanie nr 6.2 · Próbny 2022

Oblicz moc elektryczną, jaka wydziela się łącznie na wszystkich elementach obwodu dołączonego do zacisków baterii.

Zadanie nr 14.3 · Matura 2016

Wyjaśnij, dlaczego pomiar temperatury otoczenia przestanie być poprawny, gdy natężenie prądu znacznie wzrośnie (np. przy wyższym napięciu zasilania).

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.