Предмет: Физика, автор: andreyshepelov

Нарисуйте или решите

Приложения:

Ответы

Автор ответа: Пришелец13
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.

Приложения:

andreyshepelov: А без кирхгофа нельзя? Задача за 8 класс, мне чет кажется реостат последний в схеме, и тип так сопротивление ламп 403 умножаем на 0,54 получаем 217 напряжение на них, а потом уже к этому сопротивлению добавляем 15,то есть 403+15
Пришелец13: Можно и без Кирхгофа, но смысл остаётся тем же. В случае тока будет такая формулировка: сила тока при последовательном соединении в любых частях цепи одинакова, а в неразветвлённой равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.
Пришелец13: Формулировка напряжения: полное напряжение в цепи при последовательном соединении равно сумме напряжений на отдельных участках цепи.
Пришелец13: Реостат здесь хоть с начала, хоть с конца - картина одна и та же. Ток же переменный - он скачет туда-сюда.
Пришелец13: Насчёт сопротивления ламп. Мы же сначала ток узнавали. А потом напряжение на каждой из ламп. Последовательность. Было бы странно игнорировать найденные значения силы тока и падения напряжения и взять да рассчитать сопротивление лампы, используя её мощность.
Пришелец13: Я всё же думаю, что надо бы получить значения нормально приближённые (различающиеся на десятые, а не на единицы). Вот возьми и умножь теперь (403,3 + 15) на силу тока, которую показывает амперметр. 418,3*0,54 = 225,882 В - напруга больше, чем 220.
Пришелец13: Да, ясен пень, что в реальности может быть +/- 10-15% к заявленному значению (может и 240 быть временами, а может и 200-190). Но я посчитал нужным высчитать более-менее приблизительно, опираясь на то, что напруга равна 220 и не больше, не меньше.
Пришелец13: Мощность на лампах, к слову - это типа их заявленная мощность. Как и цифры реостата, которые являются его пределами, а не конкретными значениями в этой цепи. Ну, я так думаю, хотя могу ошибаться насчёт ламп.) Из-за того, что в цепи стоит реостат, на нём по-любому будет падать какое-то напряжение. Сила тока в цепи будет иметь значение 0,54 А именно потому, что реостат стоит. И эта картина будет что в одном направлении, что в другом.
Пришелец13: Если реостат убрать, то изменится сила тока в цепи и падение напряжения на лампах. Вот почему надо высчитывать сопротивление ламп с помощью напруги на них и силы тока, протекающих в них, а не брать 40 Ватт и 220 Вольт в квадрате.
andreyshepelov: просто ну в 8 классе не напишу же, что по кирхгофу считал. Огромное спасибо.
Похожие вопросы