محاسبه انرژی مصرفی سماور برقی

راهنمایی کوتاه: برای محاسبه انرژی الکتریکی مصرف شده، از فرمول انرژی (کار) الکتریکی استفاده می‌کنیم.

گام‌به‌گام:

• ۱) اطلاعات مسئله را یادداشت می‌کنیم:
  مقاومت (R) = ۱۱۰ اهم
  شدت جریان (I) = ۲ آمپر
  زمان در حالت الف (t₁) = ۲۰ ثانیه
  زمان در حالت ب (t₂) = ۵ دقیقه = ۳۰۰ ثانیه (تبدیل واحد)
• ۲) فرمول انرژی الکتریکی مصرف شده (W) را می‌دانیم:
  $W=I^{2}Rt$
  که در آن I جریان، R مقاومت و t زمان است.
• ۳) ابتدا حالت الف (۲۰ ثانیه) را محاسبه می‌کنیم:
  $W_1=2^2\times 110\times 20=4\times 110\times 20=8800\text{‌ژول}$
• ۴) سپس حالت ب (۵ دقیقه) را محاسبه می‌کنیم. ابتدا زمان را به ثانیه تبدیل می‌کنیم:
  ۵ دقیقه = ۵ × ۶۰ = ۳۰۰ ثانیه
  $W_2=2^2\times 110\times 300=4\times 110\times 300=132000\text{‌ژول}$
• ۵) می‌توانیم انرژی را به کیلوژول هم بیان کنیم:
  ۸۸۰۰ ژول = ۸.۸ کیلوژول
  ۱۳۲۰۰۰ ژول = ۱۳۲ کیلوژول

پاسخ نهایی:

• الف) انرژی مصرفی در ۲۰ ثانیه: ۸۸۰۰ ژول (یا ۸.۸ کیلوژول)
• ب) انرژی مصرفی در ۵ دقیقه: ۱۳۲۰۰۰ ژول (یا ۱۳۲ کیلوژول)

مثال مشابه: اگر یک لامپ با مقاومت ۵۰ اهم، جریان ۰.۵ آمپر بکشد، انرژی مصرفی آن در ۲ دقیقه چقدر است؟
ابتدا زمان را به ثانیه تبدیل کن (۱۲۰ ثانیه)، سپس از فرمول W = I²Rt استفاده کن.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی رابطه انرژی با توان الکتریکی (P = I²R) را بررسی کنی. انرژی مصرفی برابر است با توان ضربدر زمان (W = P × t).

یادآوری ایمنی: هنگام کار با وسایل برقی مانند سماور، از سالم بودن سیم‌ها و اتصالات مطمئن شو و هرگز با دست خیس به آن‌ها دست نزن.