Question

Нарисуйте или решите

Answer 1

1. Смотри рисунок.

2. Амперметр показывает 0,54 А. Лампы считаем идентичными, значит ток по всем трём ветвям будет течь одинаковый. Сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, выходящих из узла:

I = I1 + I2 + I3

I1 = I2 = I3 => I = 3*I1 => I1 = I/3 = 0,54/3 = 0,18 A

3. Если перегорят две лампы, то участок с параллельным соединением превратится в участок с соединением последовательным, его сопротивление станет больше в 3 раза, а значит станет больше сопротивление цепи в целом. Это приведёт к уменьшению силы тока - показания амперметра станут меньше.

4. Лампы соединены параллельно, значит напряжение на каждой будет одним и тем же. Регулятор реостата выставлен примерно чуть меньше, чем на половине. Учитывая предел реостата (30 Ом), выставленное сопротивление Rp равно примерно, скажем, 12 Ом. Тогда падение напряжения на нём равно:

I*Rр = 0,54*12 = 6,48 В

Согласно второму правилу Кирхгофа сумма падений напряжений на участке равна сумме ЭДС на нём:

U = Up + Uл => напряжение Uл на зажимах каждой лампы равно:

Uл = U - Up = 220 - 6,48 = 213,52 = 214 В

5. Cопротивление одной лампы равно:

Rл = Uл/Iл

Iл = I1 = I2 = I3 => Rл = Uл/I1 = 214/0,18 = 1188,8888... = 1189 Ом

Участок с лампами имеет параллельное соединение, значит эквивалентное сопротивление участка равно:

Rлэ = 1/(1/Rл + 1/Rл + 1/Rл) = 1/(3/Rл) = Rл/3 = 1189/3 = 396,3333... = 396 Ом

Общее сопротивление будет рассчитываться так, как если бы весь участок имел последовательное сопротивление:

Ro = Rр + Rлэ = 12 + 396 = 408 Ом, проверим:

I = U/Ro = 220/408 = 0,5392... = 0,54 А - такое значение показывает амперметр, значит сходится.