Вопрос по физике: Две одинаковые лампы и резистор с сопротивлением R_{p} = 30 Ом соединены последовательно и подключены к источнику тока с ЭДС phi = 97 В и внутренним сопротивлением r = 4 Ом. Какова сила тока в цепи, если напряжение на каждой лампе U_{n} = 40 В?

Физика 10 класс Электрические цепи Сила тока Лампы резистор ЭДС напряжение физика электрическая цепь сопротивление закон Ома последовательное соединение Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить силу тока в цепи, учитывая все элементы, которые в ней присутствуют. Мы знаем, что у нас есть две лампы и один резистор, соединенные последовательно. Давайте разберем шаги решения:

1. Определим общее сопротивление цепи.

В цепи у нас есть:

• Внутреннее сопротивление источника тока (r = 4 Ом)
• Сопротивление резистора (R_p = 30 Ом)
• Сопротивление двух ламп, которые тоже соединены последовательно.

Напряжение на каждой лампе U_n = 40 В, а так как у нас две лампы, общее напряжение на лампах будет:

• U_ламп = 2 * U_n = 2 * 40 В = 80 В

Теперь, чтобы найти общее сопротивление, нам нужно знать, сколько сопротивления имеют лампы. Мы можем использовать закон Ома, который связывает напряжение, ток и сопротивление:

• U = I * R

Где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление. Мы можем выразить сопротивление ламп через напряжение и ток:

• R_ламп = U_ламп / I
2. Определим силу тока в цепи.

Общее напряжение источника равно ЭДС источника минус падение напряжения на внутреннем сопротивлении:

• U_источника = phi - I * r

Теперь у нас есть два уравнения:

• U_источника = I * (R_p + R_ламп + r)
• U_источника = phi - I * r

Поскольку мы знаем, что U_ламп = 80 В, можем подставить это значение в первое уравнение:

• phi - I * r = I * (R_p + R_ламп)

Теперь подставим известные значения:

• 97 В - I * 4 Ом = I * (30 Ом + R_ламп)

Теперь, чтобы найти R_ламп, мы можем использовать уже найденное напряжение на лампах:

• 80 В = I * R_ламп

Теперь мы можем решить систему уравнений, чтобы найти I. Подставим R_ламп в уравнение:

3. Подставим значения и решим уравнение.

Из первого уравнения:

• 97 - 4I = 30 + 80/I

Решая это уравнение, мы можем найти силу тока I.

После решения уравнения мы получим, что сила тока в цепи составляет:

• I ≈ 1.1 А

Таким образом, сила тока в цепи равна приблизительно 1.1 ампер.