Номер 3, страница 78, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 66. Электрические нагревательные приборы. Вопросы и задания - номер 3, страница 78.

Условие.

3. После лёгкого встряхивания перегоревшая лампа накаливания начала снова светиться. При этом яркость свечения увеличилась. Как это объяснить?

Решение.

Решение

Лампа накаливания перегорает, когда её вольфрамовая нить накала рвётся в каком-либо месте. При лёгком встряхивании перегоревшей лампы есть вероятность, что два оборванных конца нити снова соприкоснутся, тем самым восстановив электрическую цепь. Часто это происходит так, что один конец нити ложится внахлёст на другой.

В результате такого "ремонта" общая длина нити, по которой проходит электрический ток, становится меньше, чем была изначально. Электрическое сопротивление проводника $\text{R}$ прямо пропорционально его длине $\text{l}$, что описывается формулой $R = \rho \frac{l}{S}$, где $\rho$ – удельное сопротивление материала нити, а $\text{S}$ – площадь её поперечного сечения. Уменьшение длины $\text{l}$ приводит к уменьшению общего сопротивления $\text{R}$ нити накала.

Яркость свечения лампы напрямую зависит от её мощности $\text{P}$. Мощность, в свою очередь, связана с напряжением в сети $\text{U}$ и сопротивлением нити $\text{R}$ по формуле $P = \frac{U^2}{R}$. Поскольку напряжение в бытовой электросети $\text{U}$ остаётся постоянным, уменьшение сопротивления нити $\text{R}$ приводит к увеличению потребляемой ею мощности $\text{P}$.

Большая мощность означает, что нить раскаляется до более высокой температуры, из-за чего и светит заметно ярче. Стоит отметить, что такое "восстановление" лампы обычно кратковременно, так как место контакта является очень хрупким и быстро разрушается от высокой температуры.

Ответ: При встряхивании оборванные концы нити накала соприкоснулись, но эффективная длина нити стала короче. Это привело к уменьшению её электрического сопротивления. Так как мощность лампы обратно пропорциональна сопротивлению ($P=U^2/R$), при постоянном напряжении в сети мощность увеличилась, что и стало причиной более яркого свечения.