Номер 17.14, страница 87 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 17. Работа и мощность тока - номер 17.14, страница 87.

Условие.

17.14. С течением времени нить накала лампы становится тоньше. Как это влияет на мощность лампы?

Решение.

Решение

Сопротивление проводника, в данном случае нити накала лампы, определяется по формуле:

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

где $\text{R}$ – электрическое сопротивление, $\rho$ – удельное сопротивление материала нити, $\text{l}$ – ее длина, а $\text{S}$ – площадь поперечного сечения.

С течением времени из-за высокой температуры материал нити накала (вольфрам) постепенно испаряется. В результате нить становится тоньше, что означает уменьшение площади ее поперечного сечения $\text{S}$.

Из формулы для сопротивления видно, что $\text{R}$ обратно пропорционально $\text{S}$. Следовательно, уменьшение площади поперечного сечения $\text{S}$ приводит к увеличению сопротивления нити накала $\text{R}$. Длину нити $\text{l}$ и удельное сопротивление $\rho$ можно считать неизменными.

Мощность лампы, подключенной к электрической сети, можно выразить через напряжение сети $\text{U}$ и сопротивление нити $\text{R}$ с помощью формулы:

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

Напряжение в бытовой электрической сети $\text{U}$ является постоянной величиной. Поскольку мощность $\text{P}$ обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$, а сопротивление со временем увеличивается, то мощность, выделяемая на лампе, будет уменьшаться. Визуально это проявляется в том, что лампа со временем начинает светить тусклее.

Ответ: С течением времени мощность лампы уменьшается.