Два юных физика на уроке биологии
7/10Известно, 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 \(=9{,}8\) В, две одинаковые лампочки подходящей мощности с внутренним сопротивлением \(R=16{,}8\) Ом, провода с ничтожно малым сопротивлением и амперметр, сопротивлением которого также можно пренебречь. Определите:
Какой ток \(J\) тёк в лампочке в момент, когда стало необходимо в первый раз изменить электрическую схему.
Какую мощность \(P\) потребляла каждая лампочка в момент, когда во второй раз пришлось изменить схему.
Во сколько раз увеличилось сопротивление батарейки в том интервале, где сразу три варианта схемы одинаково хорошо позволяли выполнить поставленное условие.
Каким оказался минимальный КПД, с которым работала первая из использованных схем.
Ответы вводите с точностью до сотых.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЯркость каждой лампочки максимальна при наибольшей мощности, выделяемой в ней. Сравните варианты соединения двух батареек и двух лампочек: при каком внутреннем сопротивлении батарейки каждый вариант схемы даёт одинаково яркое свечение обеих лампочек.
Ответ1) \(I = 0{,}3894 \pm 0{,}011\) А; 2) \(P = 0{,}6347 \pm 0{,}011\) Вт; 3) \(N = 4 \pm 0{,}01\) раз; 4) \(\text{КПД}_{1\,\text{MIN}} = 33{,}33 \pm 0{,}01\) %.
Похожие задачи
- Три чайника МОШ 2010/11, 11 кл.
- Нагрев по заказу СПбГУ 2010/11, 11 кл.
- Разряд батарейки ВсОШ 2012/13, 11 кл.
- Аккумулятор: плотность, теплоёмкость, нагрев Курчатов 2014/15, 10 кл.
- Две медные проволоки между клеммами МОШ 2015/16, 10 кл.
- Зацепился! ВсОШ 2016/17, 10 кл.