№801 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
- Имеются источник тока напряжением $$6\ \text{В}$$, реостат сопротивлением $$30\ \text{Ом}$$ и две лампочки, на которых написано: $$3{,}5\ \text{В},\ 0{,}35\ \text{А}$$ и $$2{,}5\ \text{В},\ 0{,}5\ \text{А}$$. Как собрать цепь, чтобы лампочки работали в нормальном режиме?
Сначала найдём сопротивления лампочек по их номинальным данным:
$$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{3{,}5}{0{,}35}=10\ \Omega,$$
$$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2{,}5}{0{,}5}=5\ \Omega.$$
Если соединить лампочки последовательно, то их общее сопротивление будет
$$R=R_1+R_2=10+5=15\ \Omega,$$
а ток в цепи
$$I=\frac{U}{R}=\frac{6}{15}=0{,}4\ \text{А}.$$
Этот ток больше номинального для первой лампочки ($$0{,}35\ \text{А}$$) и меньше номинального для второй ($$0{,}5\ \text{А}$$). Значит, нужно уменьшить ток через первую лампочку и увеличить ток через вторую.
Для этого лампочки соединяют последовательно, а к первой лампочке параллельно подключают реостат. Тогда часть тока пойдёт через реостат, и ток через первую лампочку уменьшится до нужного значения.
Найдём сопротивление реостата. Через него должен идти дополнительный ток
$$\Delta I=I_2-I_1=0{,}5-0{,}35=0{,}15\ \text{А}.$$
При напряжении на первой лампочке $$U_1=3{,}5\ \text{В}$$ получаем
$$R_{\text{р}}=\frac{U_1}{\Delta I}=\frac{3{,}5}{0{,}15}\approx 23\ \Omega.$$
Ответ: лампочки нужно соединить последовательно, а параллельно первой лампочке подключить реостат сопротивлением примерно $$23\ \Omega$$.
