Какой длины нихромовый проводник сечением 0,55 мм2 нужно подключить последовательно с электрической лампой сопротивлением 240 Ом, которая рассчитана на напряжение 120 В, если её нужно питать от сети с напряжением 220 В?

Физика 10 класс Электрический ток и сопротивление нихромовый проводник сечение 0,55 мм2 электрическая лампа сопротивление 240 Ом напряжение 120 В сеть 220 В расчет длины проводника Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассчитать длину нихромового проводника, который будет подключен последовательно с электрической лампой. Давайте разберем шаги, необходимые для нахождения ответа.

1. Определим общее сопротивление цепи:
   • Сопротивление лампы Rлампы = 240 Ом.
   • Напряжение сети Uсети = 220 В.
   • Напряжение, для которого рассчитана лампа Uлампы = 120 В.
   • Сначала найдем ток, который будет протекать через лампу при ее номинальном напряжении:
   • Используем закон Ома: I = Uлампы / Rлампы = 120 В / 240 Ом = 0,5 А.
2. Теперь определим общее сопротивление цепи:
   • Общее напряжение в цепи Uсети = 220 В.
   • Сопротивление лампы Rлампы = 240 Ом.
   • Общее сопротивление Rобщ = Uсети / I = 220 В / 0,5 А = 440 Ом.
3. Теперь найдем сопротивление нихромового проводника:
   • Сопротивление нихромового проводника Rпроводника = Rобщ - Rлампы = 440 Ом - 240 Ом = 200 Ом.
4. Теперь можем найти длину нихромового проводника:
   • Сопротивление проводника определяется по формуле: Rпроводника = ρ * (L / S), где:
   • ρ - удельное сопротивление нихрома (примерно 1,1 * 10^-6 Ом * м),
   • L - длина проводника (в метрах),
   • S - площадь поперечного сечения проводника (в м²).
   • Площадь сечения S = 0,55 мм² = 0,55 * 10^-6 м² = 5,5 * 10^-4 м².
5. Подставим известные значения в формулу:
   • 200 Ом = (1,1 * 10^-6 Ом * м) * (L / (5,5 * 10^-4 м²)).
   • Теперь выразим L:
   • L = (200 Ом * 5,5 * 10^-4 м²) / (1,1 * 10^-6 Ом * м) = 100000 м.

Таким образом, длина нихромового проводника, необходимая для подключения последовательно с электрической лампой, составляет 100000 метров или 100 километров. Это довольно большая длина, поэтому стоит проверить, возможно ли использовать проводник с меньшим сечением или каким-то иным способом уменьшить общее сопротивление цепи.