Номер 802, страница 105 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

37. Работа и мощность тока. Глава VIII. Законы постоянного тока. Электродинамика - номер 802, страница 105.

Условие.

802. На цоколе лампочки карманного фонаря написано: 3,5 В, 0,28 А. Найти сопротивление в рабочем режиме и потребляемую мощность. На баллоне сетевой лампы накаливания написано: 220 В, 60 Вт. Найти силу тока и сопротивление в рабочем режиме.

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Лампочка карманного фонаря

Дано:

Номинальное напряжение $U_1 = 3,5$ В
Номинальная сила тока $I_1 = 0,28$ А

Все величины заданы в единицах системы СИ.

Найти:

Сопротивление в рабочем режиме $R_1$ - ?
Потребляемая мощность $P_1$ - ?

Решение:

Сопротивление лампочки в рабочем режиме $R_1$ находим по закону Ома для участка цепи: $I_1 = \frac{U_1}{R_1}$, откуда $R_1 = \frac{U_1}{I_1}$.
Подставляем числовые значения:
$R_1 = \frac{3,5 \text{ В}}{0,28 \text{ А}} = 12,5 \text{ Ом}$.
Потребляемую мощность $P_1$ находим по формуле мощности электрического тока: $P_1 = U_1 \cdot I_1$.
Подставляем числовые значения:
$P_1 = 3,5 \text{ В} \cdot 0,28 \text{ А} = 0,98 \text{ Вт}$.

Ответ: сопротивление в рабочем режиме составляет 12,5 Ом, а потребляемая мощность — 0,98 Вт.

Сетевая лампа накаливания

Дано:

Номинальное напряжение $U_2 = 220$ В
Номинальная мощность $P_2 = 60$ Вт

Все величины заданы в единицах системы СИ.

Найти:

Сила тока в рабочем режиме $I_2$ - ?
Сопротивление в рабочем режиме $R_2$ - ?

Решение:

Силу тока $I_2$ в лампе находим из формулы электрической мощности $P_2 = U_2 \cdot I_2$, откуда $I_2 = \frac{P_2}{U_2}$.
Подставляем числовые значения:
$I_2 = \frac{60 \text{ Вт}}{220 \text{ В}} = \frac{3}{11} \text{ А} \approx 0,27 \text{ А}$.
Сопротивление лампы в рабочем режиме $R_2$ найдем из формулы мощности, связывающей напряжение и сопротивление: $P_2 = \frac{U_2^2}{R_2}$. Этот способ предпочтительнее, так как он использует исходные данные и позволяет избежать погрешности из-за округления значения силы тока. Выразим сопротивление:
$R_2 = \frac{U_2^2}{P_2}$.
Подставляем числовые значения:
$R_2 = \frac{(220 \text{ В})^2}{60 \text{ Вт}} = \frac{48400}{60} \text{ Ом} = \frac{2420}{3} \text{ Ом} \approx 807 \text{ Ом}$.

Ответ: сила тока в лампе примерно 0,27 А, а сопротивление в рабочем режиме — примерно 807 Ом.