Задачи › Работа и мощность тока, нагреватели

Лампочка в настольной лампе

  1. Лампочка в настольной лампе

    ИОШ 2021/22, 10 кл.
    3/10

    Когда в настольную лампу, рассчитанную на работу в бытовой электрической сети, вставили лампочку номинальной мощностью \(P_1 = 60\) Вт, оказалось, что в соединительных проводах лампы выделяется мощность \(P_2 = 10\) мВт. Пренебрегая сопротивлением соединительных проводов по сравнению с сопротивлением лампочки, найти, какая мощность будет выделяться в соединительных проводах при использовании лампочки номинальной мощностью \(P_3 = 100\) Вт.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Напряжение на лампочке можно считать равным напряжению сети, а ток в проводах выразить через номинальную мощность лампочки. Сравните два случая.

    Ответ

    \(P = P_2\dfrac{P_3^2}{P_1^2} \approx 27{,}8\) мВт.

    Решение

    Пусть сопротивление проводов равно \(r\). Поскольку сопротивлением проводов можно пренебречь по сравнению с сопротивлением лампочки, напряжение на лампочке равно напряжению сети \(U\), и в лампочках в обоих случаях выделяется номинальная мощность. Тогда в первом случае ток в цепи \(I_1 = P_1/U\), а мощность в соединительных проводах \[P_2 = I_1^2 r = \frac{P_1^2}{U^2}\,r .\] Аналогично при лампочке мощностью \(P_3\) мощность в проводах \[P = \frac{P_3^2}{U^2}\,r .\] Деля друг на друга две последние формулы, получим \[P = P_2\,\frac{P_3^2}{P_1^2} \approx 27{,}8~\text{мВт}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи