Номер 1, страница 84, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Вследствие испарения материала с поверхности нити накала лампы сама нить с течением времени становится тоньше. Как это влияет на мощность, потребляемую лампой?

1. Решение

Мощность электрического тока, потребляемая лампой, связана с напряжением в сети и сопротивлением нити накала. Поскольку лампа подключается к сети с постоянным напряжением (например, бытовая розетка), для анализа удобно использовать формулу мощности:

$P = \frac{U^2}{R}$

где $\text{P}$ — это мощность, $\text{U}$ — напряжение в сети (величина постоянная), а $\text{R}$ — сопротивление нити накала.

Сопротивление проводника, которым является нить накала, зависит от его физических параметров и определяется по формуле:

$R = \rho \frac{l}{S}$

где $\rho$ (ро) — удельное сопротивление материала нити, $\text{l}$ — длина нити, а $\text{S}$ — площадь ее поперечного сечения.

В условии задачи сказано, что вследствие испарения материала нить с течением времени становится тоньше. Это означает, что площадь ее поперечного сечения $\text{S}$ уменьшается. Длину нити $\text{l}$ и удельное сопротивление материала $\rho$ можно считать неизменными.

Из формулы $R = \rho \frac{l}{S}$ следует, что сопротивление $\text{R}$ обратно пропорционально площади поперечного сечения $\text{S}$. Таким образом, уменьшение площади $\text{S}$ приводит к увеличению сопротивления $\text{R}$ нити накала.

Теперь, зная, что сопротивление $\text{R}$ увеличилось, вернемся к формуле мощности $P = \frac{U^2}{R}$. Так как напряжение $\text{U}$ постоянно, а сопротивление $\text{R}$ находится в знаменателе, увеличение сопротивления приведет к уменьшению потребляемой мощности $\text{P}$.

Следовательно, по мере использования лампы ее мощность будет падать, что также проявляется в уменьшении ее яркости.

Ответ: Потребляемая лампой мощность с течением времени уменьшается.