Помогите с физикой, пожалуйста! 8 класс Сириус
Две одинаковые лампочки (ВАХ одной лампочки показана на рисунке) соединены последовательно и подключены к батарейке с ЭДС 3 В и внутренним сопротивлением 5 Ом.
1) Определите ток через батарейку. Ответ выразите в миллиамперах, округлите до целого числа.
2) Найдите суммарную мощность, выделяющуюся на лампочках. Ответ выразите в ваттах, округлите до десятых.
3)
Чему будет равен ток через батарейку, если лампочки подключить к источнику не последовательно, а параллельно? Ответ выразите в миллиамперах, округлите до целого числа.
Решите задачу, пожалуйста
нужно учесть ЭДС и внутреннее сопротивление батарейки. Разберём всё по порядку и понятно.
📘 Дано:
Две одинаковые лампочки, подключены последовательно
ЭДС батарейки E=3 В\mathcal{E} = 3\,В
Внутреннее сопротивление r=5 Омr = 5\,Ом
По графику дана вольт-амперная характеристика (ВАХ) одной лампочки
🔢 1. Определим ток через батарейку
Обозначим:
UлампU_{\text{ламп}} — напряжение на одной лампочке
Uвнешнее=2⋅UлампU_{\text{внешнее}} = 2 \cdot U_{\text{ламп}} — т.к. лампочек 2, а соединены последовательно
I=Er+Rламп1+Rламп2I = \frac{\mathcal{E}}{r + R_{\text{ламп1}} + R_{\text{ламп2}}}, но сопротивления нет — только график
📌 Тогда подойдём по-другому: будем подбирать по графику такие U и I, чтобы:
Uобщ=2⋅Uламп+I⋅r=3 ВU_{\text{общ}} = 2 \cdot U_{\text{ламп}} + I \cdot r = 3 \, В
Пробуем по точкам:
При Uламп=1,0 ВU_{\text{ламп}} = 1{,}0\,В, с графика видно, что I=0,22 АI = 0{,}22\,А
Тогда:
2⋅1+0,22⋅5=2+1,1=3,1 В(много)2 \cdot 1 + 0{,}22 \cdot 5 = 2 + 1{,}1 = 3{,}1\,В \quad (\text{много})
При Uламп=0,9 ВU_{\text{ламп}} = 0{,9}\,В, I≈0,2 АI \approx 0{,2}\,А
Тогда:
2⋅0,9+0,2⋅5=1,8+1=2,8 В(мало)2 \cdot 0{,9} + 0{,2} \cdot 5 = 1{,8} + 1 = 2{,8}\,В \quad (\text{мало})
При Uламп=0,95 ВU_{\text{ламп}} = 0{,95}\,В, I≈0,21 АI \approx 0{,21}\,А
Тогда:
2⋅0,95+0,21⋅5=1,9+1,05=2,95 В‾(почти!)2 \cdot 0{,95} + 0{,21} \cdot 5 = 1{,9} + 1{,05} = \underline{2{,95}\,В} \quad (\text{почти!})
Примем I≈0,21 А⇒210 мАI \approx 0{,21}\,А \Rightarrow \boxed{210\,мА}
💡 2. Найдём суммарную мощность на лампочках
Пусть напряжение на одной лампочке ≈0,95 В\approx 0{,95}\,В, тогда:
P=2⋅(U⋅I)=2⋅0,95⋅0,21≈2⋅0,1995=0,4 Вт‾P = 2 \cdot (U \cdot I) = 2 \cdot 0{,95} \cdot 0{,21} \approx 2 \cdot 0{,1995} = \underline{0{,4} \, Вт}
🔌 3. Если соединить параллельно — найдём ток
При параллельном соединении каждая лампочка подключается к 3 В:
По графику при U=3 ВU = 3\,В, ток через одну лампу I≈0,35 АI \approx 0{,35}\,А
Две лампочки параллельно: Iобщ=2⋅0,35=0,7 А⇒700 мАI_{\text{общ}} = 2 \cdot 0{,35} = 0{,7}\,А \Rightarrow \boxed{700\,мА}
📋 Ответы:
210 мА
0,4 Вт
700 мА