В этой заметке разберем очень популярную задачу по началам электричества. Аналоги этой задачи можно встретить в различных экзаменах по физике. В том числе ВПР, ОГЭ, ЕГЭ.
Задача
На первой электролампе написано, что она рассчитана на напряжение 110 В и потребляет при этом мощность 20 Вт, а на второй — что она рассчитана на напряжение 220 В и потребляет при этом мощность 50 Вт. Две эти лампы соединили последовательно и включили в сеть с напряжением 110 В.
1) Определите сопротивление первой лампы.
2) Найдите при таком подключении отношение мощности, потребляемой второй лампой, к мощности, которую потребляет первая лампа.
3) Какая из ламп при таком подключении горит ярче и почему?
Решение:
1. Определим сопротивления обоих лампочек, пользуясь законом Ома и определением мощности, выделяемой на элементе.
2. Найдем отношение мощностей P₂/P₁ . Здесь стоит обратить внимание на тип подключения. Лампочки соединены последовательно, следовательно, через них протекает общий ток, то есть I₂ = I₁ = I. А значит отношение мощностей совпадает с отношением сопротивлений: P₂/P₁ = R₂/R₁.
3. Мы уже нашли отношение мощностей, поэтому знаем, что на второй лампе выделяется больше мощности, а следовательно она отдает больше тепловой энергии, которая проявляется в излучении, т.е. и горит вторая лампочка ярче.
А теперь, давайте мысленно немного изменим условие задачи. Что будет, если те же самые лампочки подключить в сеть параллельно ? Какая лампочка будет гореть ярче? Как поменяется отношение мощностей? Напишите ваши предположения в комментариях.
Полное решение:
Если Вам нужен репетитор по физике, математике или информатике/программированию, Вы можете написать мне или в мою группу Репетитор IT mentor в VK
Библиотека с книгами для физиков, математиков и программистов
Репетитор IT mentor в VK
Репетитор IT mentor в Instagram
Репетитор IT mentor в telegram