Вопрос школьника
Источники тока с ЭДС 4,50 и 1,50 В и внутренними сопротивлениями 1,50 и 0,50 Ом, соединенные, как показано на рисунке 15.11, питают лампу от карманного фонаря. Какую мощность потребляет лампа, если известно, что сопротивление ее нити в нагретом состоянии равно 23 Ом?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Ома и закон Кирхгофа.
Закон Ома гласит, что сила тока в цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи:
I = U/R,
где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.
Закон Кирхгофа гласит, что сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю:
U1 + U2 — IR = 0,
где U1 и U2 — ЭДС источников тока, I — сила тока, R — сопротивление нагрузки.
Решим систему уравнений, составленную из этих двух уравнений:
I = U1/(R1+R) + U2/(R2+R)
U1 + U2 — IR = 0
Подставим известные значения:
I = 4,5/(1,5+23) + 1,5/(0,5+23) ≈ 0,18 А
U = IR = 0,18*23 ≈ 4,14 В
Мощность, потребляемая лампой, равна:
P = U*I ≈ 0,74 Вт
Ответ: лампа потребляет мощность около 0,74 Вт.
