Номер 29.1, страница 207 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.
Тип: Задачник
Издательство: Илекса
Год издания: 2008 - 2025
Уровень обучения: профильный
Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде
ISBN: 978-5-89237-252-7
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. 29. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Постоянный электрический ток. Электродинамика - номер 29.1, страница 207.
№29.1 (с. 207)
Условие. №29.1 (с. 207)
скриншот условия

29.1. Две электрические лампы, рассчитанные на одинаковое напряжение, имеют разную номинальную мощность. В какой из ламп выделится большее количество теплоты при последовательном их включении в сеть с напряжением, на которое рассчитана каждая лампа?
Решение. Количество теплоты, выделившееся в лампе при прохождении тока, пропорционально потребляемой мощности. Потребляемая мощность при последовательном соединении ламп пропорциональна их сопротивлениям. Так как лампы рассчитаны на одинаковое напряжение, то сопротивление меньше у той, которая рассчитана на большую мощность. Следовательно, эта лампа при последовательном соединении с другой будет потреблять меньше энергии и в ней выделится меньшее количество теплоты.
Решение. №29.1 (с. 207)
Дано:
Две электрические лампы.
Номинальное напряжение ламп одинаково: $U_{1,ном} = U_{2,ном} = U_{ном}$.
Номинальные мощности ламп различны: $P_{1,ном} \ne P_{2,ном}$.
Лампы соединены последовательно.
Напряжение в сети равно номинальному напряжению ламп: $U_{сети} = U_{ном}$.
Найти:
В какой из ламп выделится большее количество теплоты $Q$?
Решение:
Количество теплоты $Q$, которое выделяется в проводнике за время $t$, определяется законом Джоуля-Ленца:
$Q = I^2 R t$
где $I$ — сила тока, $R$ — сопротивление проводника.
Поскольку лампы соединены последовательно, сила тока $I$, протекающего через них, одинакова. Время работы $t$ также одинаково для обеих ламп. Следовательно, количество выделившейся теплоты прямо пропорционально сопротивлению лампы ($Q \sim R$). Больше теплоты выделится в той лампе, у которой сопротивление больше.
Сопротивление лампы можно определить из ее номинальных характеристик: мощности $P_{ном}$ и напряжения $U_{ном}$. Формула мощности:
$P_{ном} = \frac{U_{ном}^2}{R}$
Отсюда выразим сопротивление $R$:
$R = \frac{U_{ном}^2}{P_{ном}}$
Из этой формулы следует, что при одинаковом номинальном напряжении $U_{ном}$ сопротивление лампы обратно пропорционально ее номинальной мощности. Это означает, что лампа с большей номинальной мощностью имеет меньшее сопротивление, и наоборот, лампа с меньшей номинальной мощностью имеет большее сопротивление.
Пусть у нас есть две лампы с номинальными мощностями $P_{1,ном}$ и $P_{2,ном}$, и пусть $P_{1,ном} > P_{2,ном}$.
Тогда их сопротивления $R_1$ и $R_2$ будут находиться в обратном соотношении:
$R_1 = \frac{U_{ном}^2}{P_{1,ном}}$ и $R_2 = \frac{U_{ном}^2}{P_{2,ном}}$
Так как $P_{1,ном} > P_{2,ном}$, то $R_1 < R_2$.
Поскольку при последовательном соединении больше теплоты выделяется на большем сопротивлении, то в лампе с сопротивлением $R_2$ (которая имеет меньшую номинальную мощность $P_{2,ном}$) выделится большее количество теплоты.
Ответ: Большее количество теплоты выделится в лампе, рассчитанной на меньшую номинальную мощность.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 29.1 расположенного на странице 207 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №29.1 (с. 207), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.