Эксперименты с батарейками и лампочками
9/10Известно, что в процессе эксплуатации батарейки её ЭДС практически не изменяется, а внутреннее сопротивление растёт от пренебрежимо малого до очень большого. На уроке биологии нужно было подсветить одной лампочкой предметный столик, а второй — шкалу микроскопа. Два школьника решили так использовать батарейки, чтобы яркость лампочек всё время была максимально возможной. Для этого они собирали из имеющихся элементов необходимые электрические схемы. У них в распоряжении было две одинаковые новые батарейки с ЭДС \(=10\) В, две одинаковые лампочки подходящей мощности с внутренним сопротивлением \(R=14{,}5\) Ом, провода с ничтожно малым сопротивлением и амперметр, сопротивлением которого также можно пренебречь. Определите:
ток \(I\), текущий в лампочке в момент, когда стало необходимо в первый раз изменить электрическую схему;
суммарную потерю мощности \(P_1\) в батарейках в этот момент;
мощность \(P\), потребляемую каждой лампочкой в момент, когда во второй раз пришлось изменить схему;
до какого значения \(R_2\) возросло сопротивление одной батарейки в конце того интервала, где сразу три варианта схемы одинаково хорошо позволяли выполнить поставленное условие.
Ответы вводите с точностью до сотых.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЯркость лампочки растёт с током через неё. При росте внутреннего сопротивления батарей ток падает, поэтому схему приходится менять; для каждой схемы ток найдите по закону Ома для полной цепи.
Ответ1) \(I = 0{,}4598 \pm 0{,}011\) А; 2) \(P_1 = 8{,}8275 \pm 0{,}011\) Вт; 3) \(P = 0{,}7667 \pm 0{,}011\) Вт; 4) \(R_2 = 29{,}0004 \pm 0{,}011\) Ом.
Похожие задачи
- Эквивалентная схема RC-цепи Санкт-Петербургская 2021/22, 11 кл.
- Электрическая звезда Интернет-олимпиада 2024/25, 11 кл.