№796 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Три одинаковые лампы соединены по схеме, приведенной на рисунке 83. Как будут гореть лампы при включении их в сеть с напряжением, на которое рассчитана каждая лампа? Как будет изменяться накал каждой из ламп, если эти лампы по одной поочередно: а) выключать; б) закорачивать? При возможности проверить ответ на опыте.

Если сопротивление каждой лампы равно $$R$$, то две лампы, соединённые параллельно, имеют сопротивление

$$R_{23}=\frac{R}{2}.$$

Это сопротивление соединено последовательно с третьей лампой, поэтому

$$R_{\text{общ}}=R+\frac{R}{2}=\frac{3R}{2}.$$

Ток в цепи при напряжении сети $$U$$:

$$I=\frac{U}{R_{\text{общ}}}=\frac{U}{3R/2}=\frac{2U}{3R}.$$

Через лампу $$H_1$$ идёт весь ток $$\frac{2I}{3}$$, а через лампы $$H_2$$ и $$H_3$$ — по $$\frac{I}{3}$$.

Следовательно, лампа $$H_1$$ будет гореть ярче, чем $$H_2$$ и $$H_3$$, но слабее нормы; лампы $$H_2$$ и $$H_3$$ будут гореть одинаково и тоже слабее нормы.

а) Если выключить лампу $$H_1$$, цепь разорвётся, и все лампы погаснут.

Если выключить лампу $$H_2$$ или $$H_3$$, то оставшиеся две лампы окажутся соединёнными последовательно:

$$R=2R,\qquad I=\frac{U}{2R}=\frac{I_{\text{ном}}}{2}.$$

Значит, обе оставшиеся лампы будут гореть одинаково, но ещё слабее нормы.

б) Если закоротить лампу $$H_1$$, то лампы $$H_2$$ и $$H_3$$ будут подключены непосредственно к сети и будут гореть в номинальном режиме.

Если закоротить лампу $$H_2$$ или $$H_3$$, то через вторую лампу ток не пойдёт, а лампа $$H_1$$ будет гореть в номинальном режиме.

Ответ: при включении в сеть лампа $$H_1$$ горит ярче остальных, но не в полный накал; лампы $$H_2$$ и $$H_3$$ горят одинаково и слабее нормы. При выключении $$H_1$$ все лампы гаснут, при выключении $$H_2$$ или $$H_3$$ две оставшиеся горят одинаково и слабее нормы. При закорачивании $$H_1$$ лампы $$H_2$$ и $$H_3$$ горят нормально; при закорачивании $$H_2$$ или $$H_3$$ нормально горит только $$H_1$$.