Задание №4 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Разберём физические процессы, происходящие в электрической цепи, описанной в задаче.

1. Анализ схемы (Б): На рисунке видно, что провода от батарейки подходят к первой лампе, и от тех же самых клемм первой лампы провода идут ко второй лампе. Это означает, что каждая лампа подключена напрямую к источнику тока независимо друг от друга. Такое соединение называется параллельным (пункт 1).

2. Накал ламп (А): При параллельном соединении напряжение на каждой лампе равно напряжению источника $U_{1} = U_{2} = U$. Так как напряжение на первой лампе при подключении второй не изменилось (по условию напряжение на внешней цепи считаем неизменным), то и мощность, выделяемая на ней $P = \frac{U^2}{R}$, остаётся прежней. Следовательно, накал первой лампы не изменяется (пункт 5).

3. Общее сопротивление (В): При параллельном соединении двух одинаковых ламп с сопротивлением $R$ каждая, общее сопротивление цепи $R_{общ}$ вычисляется по формуле: $R_{общ} = \frac{R}{2}$. Таким образом, при добавлении второй лампы параллельно первой общее сопротивление цепи уменьшается (пункт 4) в 2 раза.

4. Изменение физических величин (Г): Выясним, какая величина увеличивается в 2 раза.
— Общая сила тока в цепи $I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{U}{R/2} = 2 \cdot \frac{U}{R}$. Она увеличивается в 2 раза.
— Общая мощность $P_{общ} = U \cdot I_{общ} = \frac{U^2}{R_{общ}} = \frac{2U^2}{R}$. Так как напряжение $U$ неизменно, а общее сопротивление уменьшилось в 2 раза, то общая мощность, потребляемая лампами (пункт 6), увеличивается в 2 раза.
Заметим, что сила тока через каждую лампу (пункт 7) остаётся неизменной, так как $I_1 = \frac{U}{R}$.

Таким образом, последовательность цифр: А — 5, Б — 1, В — 4, Г — 6.

Ответ: 5146

Источник: ФИПИ