№801 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Имеются источник тока напряжением 6 В, реостат сопротивлением 30 Ом и две лампочки, на которых написано: 3,5 В, 0,35 А и 2,5 В, 0,5 А. Как собрать цепь, чтобы лампочки работали в нормальном режиме?

Лампочки нужно соединить последовательно, так как их номинальные напряжения в сумме дают напряжение источника:

$$U=U_1+U_2=3{,}5+2{,}5=6\ \text{В}$$

Найдём сопротивления лампочек:

$$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{3{,}5}{0{,}35}=10\ \Omega$$

$$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2{,}5}{0{,}5}=5\ \Omega$$

При последовательном соединении ток через обе лампы одинаков:

$$I=\frac{U}{R_1+R_2}=\frac{6}{10+5}=0{,}4\ \text{А}$$

Это больше номинального тока первой лампы $$0{,}35\ \text{А}$$ и меньше номинального тока второй $$0{,}5\ \text{А}$$. Чтобы лампы работали в нормальном режиме, нужно уменьшить ток через первую лампу и увеличить через вторую, подключив реостат параллельно первой лампочке.

Тогда через реостат пойдёт дополнительный ток:

$$\Delta I=I_2-I_1=0{,}5-0{,}35=0{,}15\ \text{А}$$

Сопротивление реостата:

$$R=\frac{U_1}{\Delta I}=\frac{3{,}5}{0{,}15}\approx 23\ \Omega$$

Ответ: лампочки соединить последовательно, а параллельно первой лампочке подключить реостат сопротивлением примерно $$23\ \Omega$$.