Номер 625, страница 97 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Работа и мощность электрического тока - номер 625, страница 97.

Условие.

625. В результате испарения вольфрама с поверхности нити лампы накаливания нить становится тоньше. Как это отражается на мощности, потребляемой лампой?

Решение.

Решение

Электрическое сопротивление $\text{R}$ нити накаливания зависит от удельного сопротивления материала (вольфрама) $\rho$, длины нити $\text{l}$ и площади ее поперечного сечения $\text{S}$. Эта зависимость выражается формулой:

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

В процессе эксплуатации лампы вольфрам испаряется с поверхности нити, что приводит к ее утончению. Утончение нити означает уменьшение площади ее поперечного сечения $\text{S}$. Длина нити $\text{l}$ и удельное сопротивление вольфрама $\rho$ при этом можно считать неизменными.

Из формулы видно, что сопротивление $\text{R}$ обратно пропорционально площади поперечного сечения $\text{S}$. Следовательно, по мере испарения вольфрама и уменьшения площади $\text{S}$, сопротивление нити накаливания $\text{R}$ будет увеличиваться.

Мощность $\text{P}$, потребляемая лампой, подключенной к электрической сети, можно рассчитать по формуле:

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

где $\text{U}$ – напряжение в сети. Поскольку лампа подключена к сети, напряжение $\text{U}$ можно считать постоянным. Из этой формулы следует, что потребляемая мощность $\text{P}$ обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$. Так как сопротивление нити со временем увеличивается, потребляемая лампой мощность будет уменьшаться.

Ответ: Мощность, потребляемая лампой, уменьшается.