Упр.57.13 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Задача

Две лампы на $$220\ \text{В}$$: $$110\ \text{Вт}$$ и $$220\ \text{В}$$: $$25\ \text{Вт}$$, а также рубильник соединены последовательно и подключены в сеть напряжением $$220\ \text{В}$$. Одинаковым ли будет накал нитей у этих ламп, если на них подать ток, замкнув рубильник? Начертите схему и ответ объясните.

Подробный ответ

При последовательном соединении сила тока через обе лампы одинакова: $$I_1=I_2=I.$$

Сопротивление лампы можно выразить через её номинальные данные:

$$P=\frac{U^2}{R}, \qquad R=\frac{U^2}{P}.$$

Тогда отношение сопротивлений ламп:

$$\frac{R_2}{R_1}=\frac{U^2/P_2}{U^2/P_1}=\frac{P_1}{P_2}=\frac{110}{25}=4{,}4.$$

Количество теплоты, выделяющееся в лампе за одно и то же время, при одинаковом токе:

$$Q=I^2Rt,$$

поэтому

$$\frac{Q_2}{Q_1}=\frac{I^2R_2t}{I^2R_1t}=\frac{R_2}{R_1}=4{,}4.$$

Значит, накал ламп будет не одинаковым: лампа мощностью 25 Вт будет накаляться сильнее, чем лампа 110 Вт, в 4,4 раза.

Схема соединения: источник 220 В, рубильник и две лампы соединены последовательно.