Задание №13 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Комната освещается люстрой, имеющей пять электрических ламп. Как изменятся общее сопротивление и общая сила тока в электрической цепи, если три лампы в люстре отключить?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличится |
2) | уменьшится |
3) | не изменится |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
12
Пояснение
Решение.
1. Анализ способа соединения. В бытовых осветительных приборах (люстрах) лампы всегда соединяются параллельно. Это делается для того, чтобы при перегорании одной лампы остальные продолжали светить, а также чтобы на каждой лампе было одинаковое напряжение, равное напряжению в сети.
2. Общее сопротивление. При параллельном соединении одинаковых проводников (ламп) общее сопротивление цепи рассчитывается по формуле:
,
где — сопротивление одной лампы, а — количество включённых ламп.
Изначально в люстре горело 5 ламп (), затем 3 лампы отключили, и осталось гореть 2 лампы ().
Так как число работающих ламп уменьшилось, то знаменатель дроби в формуле уменьшился, следовательно, общее сопротивление увеличилось.
Этому соответствует цифра 1.
3. Общая сила тока. Согласно закону Ома для участка цепи, общая сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна общему сопротивлению :
.
Напряжение в сети остается неизменным. Поскольку общее сопротивление цепи увеличилось (как мы выяснили в предыдущем пункте), то общая сила тока в цепи уменьшилась.
Этому соответствует цифра 2.
Таким образом, для общего сопротивления получаем цифру 1, а для общей силы тока — цифру 2.
Ответ: 12
Источник: ФИПИ