Определите расход электрической энергии (в кВт * ч) в лампе накаливания за 8 ч работы при напряжении 220 В и силе тока в ней 0,5 А.

Для решения задачи о расчете расхода электрической энергии нужно опираться на основные законы и формулы в физике, связанные с электрической мощностью и энергией.

Электрическая мощность и энергия:

1. Электрическая мощность (обычно обозначается как $ P $) — это физическая величина, которая показывает, какую работу выполняет электрический ток за единицу времени. Она измеряется в ваттах ($ \text{Вт} $) и рассчитывается по формуле:
   $$ P = U \cdot I, $$
   где:

   • $ P $ — мощность, измеряется в ваттах ($ \text{Вт} $),
   • $ U $ — напряжение, измеряется в вольтах ($ \text{В} $),
   • $ I $ — сила тока, измеряется в амперах ($ \text{А} $).

2. Электрическая энергия (обозначается как $ W $) — это работа, которую выполняет электрический ток за определённое время. Её можно выразить через мощность и время:
   $$ W = P \cdot t, $$
   где:

   • $ W $ — электрическая энергия, измеряется в джоулях ($ \text{Дж} $),
   • $ P $ — мощность, измеряется в ваттах ($ \text{Вт} $),
   • $ t $ — время работы, измеряется в секундах ($ \text{с} $).

3. В быту расход электрической энергии обычно выражается в киловатт−часах ($ \text{кВт} \cdot \text{ч} $). Чтобы перевести энергию из джоулей ($ \text{Дж} $) в киловатт−часы ($ \text{кВт} \cdot \text{ч} $), нужно использовать следующее соотношение:
   $$ 1 \, \text{кВт} \cdot \text{ч} = 3\,600\,000 \, \text{Дж}. $$

4. Для удобства вычислений в задачах на бытовую электроэнергию используют модифицированную формулу для энергии:
   $$ W = P \cdot t, $$
   где:

   • $ P $ — мощность, измеряется в киловаттах ($ \text{кВт} $),
   • $ t $ — время работы, измеряется в часах ($ \text{ч} $).

Порядок решения задачи:

1. Для начала используем формулу мощности $ P = U \cdot I $, чтобы найти электрическую мощность лампы. Мы знаем напряжение $ U = 220 \, \text{В} $ и силу тока $ I = 0,5 \, \text{А} $.

2. После расчёта мощности, выразим её в киловаттах. Для этого делим полученное значение в ваттах на $ 1000 $.

3. Затем, используя формулу $ W = P \cdot t $, найдём расход электрической энергии за заданное время работы лампы. В задаче время $ t $ указано в часах ($ t = 8 \, \text{ч} $).

4. Результат будет выражен в $ \text{кВт} \cdot \text{ч} $, что является стандартной единицей измерения расхода электроэнергии в бытовых условиях.

Помимо использования формул, важно помнить принципы преобразования единиц. Например:
− Для перевода ваттов в киловатты делим на $ 1000 $,
− Для перевода секунд в часы делим на $ 3600 $.

Данная теоретическая база позволяет решить задачу корректно, аккуратно и с пониманием всех физических процессов.