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

Физика, 10-11 класс Задачник, авторы: Гельфгат Илья Маркович, Генденштейн Лев Элевич, Кирик Леонид Анатольевич, издательство Илекса, Москва, 2008, красного цвета

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
Физика, 10-11 класс Задачник, авторы: Гельфгат Илья Маркович, Генденштейн Лев Элевич, Кирик Леонид Анатольевич, издательство Илекса, Москва, 2008, красного цвета, страница 207, номер 29.1, Условие

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.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.