Определите коэффициент полезного действия источника тока, если через подключенную спираль нагревательного элемента

Чтобы определить коэффициент полезного действия источника тока, нам необходимо знать работу тока на нагрузке и работу источника тока за то же время.

Работа тока на нагрузке можно определить, используя следующую формулу:

\[ W_{\text{нагрузки}} = U \cdot I \cdot t \]

где \( U \) - напряжение в цепи (ЭДС источника тока), \( I \) - сила тока, \( t \) - время.

Зная, что напряжение в цепи равно 36 В, сила тока равна 0,60 А и время равно 5,0 мин (переведем его в секунды), мы можем вычислить:

\[ W_{\text{нагрузки}} = 36 \, \text{В} \cdot 0,60 \, \text{А} \cdot 300 \, \text{с} \]

Работа тока на нагрузке равна 6480 Дж (джоулей).

Теперь нам нужно узнать работу источника тока за то же время. Поскольку источник тока не делает рабочую работу, всю работу, совершаемую источником тока, можно считать полезной.

Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) источника тока можно определить как отношение работа источника тока к работе тока на нагрузке:

\[ КПД = \dfrac{W_{\text{источника}}}{W_{\text{нагрузки}}} \]

Заметим, что работа источника тока равна работе тока на нагрузке, так как источник тока не делает никакой дополнительной работы.

Таким образом, коэффициент полезного действия источника тока равен 1:

\[ КПД = \dfrac{W_{\text{источника}}}{W_{\text{нагрузки}}} = \dfrac{W_{\text{нагрузки}}}{W_{\text{нагрузки}}} = 1 \]