Упр.56.21 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

В сеть напряжением 120 В параллельно включены две лампы:
1 — мощностью 300 Вт, рассчитанная на напряжение 120 В, и 2, последовательно соединенная с резистором, — на 12 В (рис. 350). Определите показания амперметров А1 и А и сопротивление резистора, если амперметр А2 показывает силу тока 2 А

Дано

$$P_1=300\ \text{Вт}$$
$$U_1=120\ \text{В}$$
$$U_2=12\ \text{В}$$
$$I_{A2}=2\ \text{А}$$

Найти: $$I_{A1},\ I_A,\ R,\ P_2,\ P_{\text{общ}}$$.

Ход решения

1) Найдём силу тока в первой лампе:

$$I_1=\frac{P_1}{U_1}=\frac{300}{120}=2{,}5\ \text{А}$$

2) Так как лампы соединены параллельно, общий ток равен сумме токов в ветвях:

$$I=I_1+I_2=2{,}5+2=4{,}5\ \text{А}$$

Следовательно, амперметр $A_1$ показывает ток первой ветви, а амперметр $A$ — общий ток:

$$I_{A1}=2{,}5\ \text{А},\qquad I_A=4{,}5\ \text{А}$$

3) Напряжение на резисторе:

$$U_R=U-U_2=120-12=108\ \text{В}$$

Так как резистор соединён последовательно с лампой 2, ток через него равен току лампы 2:

$$I_R=I_2=2\ \text{А}$$

Тогда сопротивление резистора:

$$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{108}{2}=54\ \Omega$$

4) Мощность лампы 2:

$$P_2=U_2I_2=12\cdot 2=24\ \text{Вт}$$

5) Мощность всей цепи:

$$P_{\text{общ}}=UI=120\cdot 4{,}5=540\ \text{Вт}$$

Ответ

$$I_{A1}=2{,}5\ \text{А},\quad I_A=4{,}5\ \text{А},\quad R=54\ \Omega,\quad P_2=24\ \text{Вт},\quad P_{\text{общ}}=540\ \text{Вт}.$$