Задание 5 Параграф 113 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

Задача

Источники тока с ЭДС $$4{,}50\ \text{В}$$ и $$1{,}50\ \text{В}$$ и внутренними сопротивлениями $$1{,}50\ \text{Ом}$$ и $$0{,}50\ \text{Ом}$$, соединённые, как показано на рисунке 15.13, питают лампу от карманного фонаря. Какую мощность потребляет лампа, если известно, что сопротивление её нити в нагретом состоянии равно $$23\ \text{Ом}$$?

Подробный ответ

$$\varepsilon_1=4{,}50\ \text{В}$$
$$\varepsilon_2=1{,}50\ \text{В}$$
$$r_1=1{,}50\ \text{Ом}$$
$$r_2=0{,}50\ \text{Ом}$$
$$R=23\ \text{Ом}$$

Мощность, потребляемая лампой:

$$P=I^2R$$

Так как источники включены навстречу друг другу, их ЭДС вычитаются, а внутренние сопротивления складываются. По закону Ома для полной цепи:

$$I=\frac{\varepsilon_1-\varepsilon_2}{R+r_1+r_2}$$

Найдём силу тока:

$$I=\frac{4{,}50-1{,}50}{23+1{,}50+0{,}50} =\frac{3{,}0}{25} =0{,}12\ \text{А}$$

Тогда мощность лампы:

$$P=I^2R=(0{,}12)^2\cdot 23=0{,}3312\ \text{Вт}\approx 0{,}33\ \text{Вт}$$