№806 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Объяснить, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 и 100 Вт первая горит значительно ярче второй. При возможности проверьте это на опыте.

При одинаковом номинальном напряжении сопротивление лампы связано с её мощностью формулой

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

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 40-ваттной лампы в 2,5 раза больше.

При последовательном соединении ток через обе лампы одинаков, а выделяемая мощность определяется формулой

$$P=I^2R$$

Следовательно, при одинаковом токе мощность, выделяемая на лампе с большим сопротивлением, больше:

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

Поэтому лампа мощностью 40 Вт при последовательном включении горит значительно ярче лампы мощностью 100 Вт.

Ответ: 40-ваттная лампа светит ярче, так как её сопротивление больше, а при одинаковом токе на ней выделяется большая мощность.