Номер 6, страница 66 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Характеристики электрических цепей. Выполняем тест - номер 6, страница 66.

Условие.

6. Две одинаковые лампы, рассчитанные на напряжение 220 В каждая, соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Напряжение на каждой из ламп равно:

1) 440 В

2) 220 В

3) 110 В

4) 55 В

Решение.

Дано:

Количество одинаковых ламп, $n = 2$

Напряжение сети, $U_{общ} = 220 \text{ В}$

Тип соединения - последовательное

Сопротивления ламп равны, $R_1 = R_2 = R$

Найти:

Напряжение на каждой из ламп, $U_1$, $U_2$

Решение:

При последовательном соединении элементов электрической цепи общее напряжение на этом участке равно сумме напряжений на каждом из элементов. Для двух ламп это можно записать в виде формулы:

$U_{общ} = U_1 + U_2$

где $U_{общ}$ — общее напряжение сети, а $U_1$ и $U_2$ — напряжения на первой и второй лампе соответственно.

Согласно закону Ома, напряжение на отдельном элементе цепи прямо пропорционально его сопротивлению: $U = I \cdot R$, где $\text{I}$ — сила тока, а $\text{R}$ — сопротивление.

При последовательном соединении сила тока во всех элементах цепи одинакова: $I_1 = I_2 = I$.

В условии сказано, что лампы одинаковые. Это означает, что их электрические сопротивления равны: $R_1 = R_2 = R$.

Следовательно, напряжение на каждой лампе будет одинаковым:

$U_1 = I \cdot R_1$

$U_2 = I \cdot R_2$

Так как $I_1 = I_2$ и $R_1 = R_2$, то $U_1 = U_2$.

Теперь подставим это равенство в формулу для общего напряжения:

$U_{общ} = U_1 + U_1 = 2 \cdot U_1$

Отсюда можем найти напряжение на одной лампе:

$U_1 = \frac{U_{общ}}{2}$

Подставим известное значение напряжения сети:

$U_1 = \frac{220 \text{ В}}{2} = 110 \text{ В}$

Так как $U_1 = U_2$, то напряжение на каждой лампе составляет 110 В. Тот факт, что лампы рассчитаны на напряжение 220 В, означает, что при таком напряжении они будут работать в номинальном режиме, но в данной схеме на каждую из них приходится лишь половина напряжения сети.

Ответ: 110 В.