Номер 25, страница 109, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 21. Работа и мощность электрического тока - номер 25, страница 109.

Условие.

25. Со временем спираль лампы становится тоньше. Как при этом изменяется её мощность?

Решение.

Решение

Электрическая мощность $\text{P}$, выделяемая на спирали лампы, зависит от напряжения сети $\text{U}$ и сопротивления спирали $\text{R}$. Так как лампа подключается к бытовой электросети, напряжение $\text{U}$ можно считать постоянным. В этом случае для расчёта мощности удобно использовать формулу:

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

Сопротивление $\text{R}$ самой спирали (проводника) определяется её параметрами по формуле:

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

где $\rho$ — удельное сопротивление материала (для вольфрама оно постоянно), $\text{l}$ — длина спирали (также не изменяется), $\text{S}$ — площадь поперечного сечения спирали.

В условии сказано, что со временем спираль лампы становится тоньше. Это происходит из-за постепенного испарения материала, из которого она сделана. Утоньшение спирали означает, что площадь её поперечного сечения $\text{S}$ уменьшается.

Из формулы $R = \rho \frac{l}{S}$ следует, что при уменьшении площади поперечного сечения $\text{S}$ (знаменателя дроби), сопротивление спирали $\text{R}$ увеличивается.

Теперь рассмотрим, как это повлияет на мощность $P = \frac{U^2}{R}$. Поскольку напряжение $\text{U}$ остаётся постоянным, а сопротивление $\text{R}$ увеличивается, значение мощности $\text{P}$ будет уменьшаться (так как сопротивление находится в знаменателе). Следовательно, лампа будет потреблять меньше энергии и светить тусклее.

Ответ:

При утоньшении спирали её сопротивление возрастает, а мощность лампы уменьшается.