Номер 40, страница 145, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 40. Закон Ома для участка цепи - номер 40, страница 145.

Условие.

40. Чему равна сила тока в гирлянде, состоящей из 20 одинаковых соединённых параллельно лампочек сопротивлением 1,1 кОм каждая, если гирлянда подключена к источнику напряжения 220 В? Чему равна сила тока в каждой лампочке?

Решение 2.

Дано:

Количество лампочек, $n = 20$

Соединение лампочек - параллельное

Сопротивление каждой лампочки, $R_1 = 1,1 \text{ кОм}$

Напряжение источника, $U = 220 \text{ В}$

Перевод в систему СИ:

$R_1 = 1,1 \cdot 10^3 \text{ Ом} = 1100 \text{ Ом}$

Найти:

Общую силу тока в гирлянде, $I_{общ}$ - ?

Силу тока в каждой лампочке, $I_1$ - ?

Решение:

Чему равна сила тока в гирлянде

Сначала найдем общее сопротивление гирлянды ($R_{общ}$). Поскольку все 20 лампочек соединены параллельно и имеют одинаковое сопротивление ($R_1$), общее сопротивление вычисляется по формуле:

$R_{общ} = \frac{R_1}{n}$

Подставим числовые значения:

$R_{общ} = \frac{1100 \text{ Ом}}{20} = 55 \text{ Ом}$

Теперь, используя закон Ома для всей цепи, найдем общую силу тока ($I_{общ}$), протекающего через гирлянду:

$I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}}$

Подставим значения напряжения и общего сопротивления:

$I_{общ} = \frac{220 \text{ В}}{55 \text{ Ом}} = 4 \text{ А}$

Ответ: Сила тока в гирлянде равна 4 А.

Чему равна сила тока в каждой лампочке?

При параллельном соединении напряжение на каждом элементе цепи одинаково и равно напряжению источника:

$U_1 = U = 220 \text{ В}$

Используя закон Ома для одной лампочки, найдем силу тока ($I_1$), протекающего через нее:

$I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{U}{R_1}$

Подставим числовые значения:

$I_1 = \frac{220 \text{ В}}{1100 \text{ Ом}} = 0,2 \text{ А}$

Также силу тока в одной лампочке можно найти, разделив общую силу тока на количество лампочек, так как ток разветвляется на одинаковые параллельные ветви:

$I_1 = \frac{I_{общ}}{n} = \frac{4 \text{ А}}{20} = 0,2 \text{ А}$

Результаты совпадают.

Ответ: Сила тока в каждой лампочке равна 0,2 А.