№806 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Объяснить, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 и 100 Вт первая горит значительно ярче второй. При возможности проверьте это на опыте.

Для ламп, рассчитанных на одно и то же напряжение, сопротивление связано с номинальной мощностью формулой

$$R=\frac{U^2}{P}$$

Тогда для ламп 40 Вт и 100 Вт:

$$\frac{R_{40}}{R_{100}}=\frac{U^2/40}{U^2/100}=\frac{100}{40}=2{,}5$$

Значит, сопротивление лампы 40 Вт в 2,5 раза больше, чем у лампы 100 Вт.

При последовательном соединении сила тока через обе лампы одинакова. Выделяемая на лампе мощность равна

$$P=I^2R$$

Поэтому

$$\frac{P_{40}}{P_{100}}=\frac{I^2R_{40}}{I^2R_{100}}=\frac{R_{40}}{R_{100}}=2{,}5$$

Следовательно, в лампе 40 Вт выделяется в 2,5 раза большая мощность, чем в лампе 100 Вт, поэтому она горит значительно ярче.

Ответ: при последовательном соединении ток в лампах одинаков, а у лампы 40 Вт сопротивление больше; значит, на ней выделяется большая мощность, и она светит ярче.