Question

На рисунке представлены три схемы (№1, 2 и 3) электрических цепей, в которые включены одинаковые лампы. Какая из этих цепей имеет наибольшее сопротивление? Какая — наименьшее? Объясните, как вы рассуждали. В какой из этих цепей сила тока наименьшая? В какой — наибольшая? В какой цепи напряжение на лампе наименьшее? (Считайте, что напряжения на концах всех цепей равны.)

Answer 1

Из рисунка видна яркость горения ламп. В первой и третьей схемах лампы горят в полную силу, значит в этих цепях сила тока достаточна для раскаливания нитей ламп. Следовательно в этих схемах сопротивление току не очень велико. В первой из-за того, что в цепи одна лампа, во второй схеме цепь разветвленная. В таких цепях общее напряжение
Vоб =  V1 = V2 ... = Vn, то есть напряжение на всех участках одинаково, а общая сила тока будет зависеть от сопротивления ламп и в такой цепи она будет равна Iобщ = I1 + I2 +... = In, то есть сумме токов на всех участках цепи. Во второй лампы включены последовательно. В таких цепях сила тока на всех участках одинакова Iобщ = I1 = I2 = I3 =....In, а общее нпряжение равно сумме напряжений на участках Vобщ = V1 + V2 + V3 + ... Vn. Поэтому в первой схеме R = V/I;
во второй - R = V1+V2 +V3 / I; и, наконец в третьей - R = V / I1 + I2 + I3. От суда, наибольшее сопротивление имеет цепь под номером 2. Наименьшее сопротивление окажется в 1 и 3 цепях. Сила тока будет зависеть от общего сопротивления цепи, поэтому самая маленькая сила тока, очевидно будет во второй цепи, так как там последовательная цепь и в ней сопротивления ламп суммируются (сила тока обратно пропорциональна сопротивлению).  А вот в цепи с параллельным включением ламп, сила тока будет большой по сравнению со второй, это видно по лампам на рисунке. Сопротивление в такой цепи гараздо меньше и сила тока будет больше. Ну, и последнее, конечно же напряжение на лампах во второй цепи будет меньше, чем в 1 и 3 схемах.