Вопрос школьника
На одной лампочке написано: «N1 = 60 Вт, U1 = 110 В», на другой − «N2 = 250 Вт; U2 = 110 В». Лампы включают последовательно в сеть с напряжением U = 220 В. Какое напряжение будет падать на каждой лампе? Какая мощность будет потребляться каждой лампой?
Ответ от учителя
Поскольку лампы включены последовательно, то напряжение на каждой лампе будет разным. Для расчета напряжения на каждой лампе воспользуемся формулой для расчета напряжения в цепи с последовательным соединением элементов:
U = U1 + U2
где U1 и U2 — напряжения на первой и второй лампах соответственно.
Подставляя известные значения, получаем:
220 В = U1 + U2
Так как напряжение на обеих лампах одинаковое, то U1 = U2 = 110 В.
Для расчета мощности каждой лампы воспользуемся формулой для расчета мощности:
P = U * I
где P — мощность, U — напряжение, I — сила тока.
Так как лампы включены последовательно, то сила тока на обеих лампах будет одинаковой. Для расчета силы тока воспользуемся законом Ома:
I = U / R
где R — сопротивление лампы.
Для расчета сопротивления лампы воспользуемся формулой:
R = U^2 / P
где P — мощность лампы.
Для первой лампы:
R1 = U1^2 / N1 = 110^2 / 60 = 201,67 Ом
Для второй лампы:
R2 = U2^2 / N2 = 110^2 / 250 = 48,4 Ом
Общее сопротивление цепи:
R = R1 + R2 = 201,67 + 48,4 = 250,07 Ом
Сила тока:
I = U / R = 220 / 250,07 = 0,879 А
Мощность первой лампы:
P1 = U1 * I = 110 * 0,879 = 96,69 Вт
Мощность второй лампы:
P2 = U2 * I = 110 * 0,879 = 96,69 Вт
Таким образом, на каждой лампе будет падать напряжение 110 В, а мощность каждой лампы будет равна 96,69 Вт.
