Три лампочки с сопротивлениями R1 = 60 Ω, R2 = 20 Ω и R3 = 40 Ω соединены параллельно к источнику постоянного напряжения. Как изменится яркость первой и третьей лампочек, если мы открутим вторую лампочку? Внутреннее сопротивление источника равно нулю.
ФизикаУниверситетЭлектрические цепилампочки параллельносопротивление лампочекяркость лампочекизменение яркостиэлектрическая цепьзаконы электричестваисточник напряженияфизика электричества
Для начала давайте разберемся с тем, что происходит в цепи, когда лампочки соединены параллельно. В параллельном соединении напряжение на каждой лампочке одинаковое и равно напряжению источника. Яркость лампочки зависит от мощности, которая определяется по формуле:
P = U^2 / R
где P – мощность (яркость),U – напряжение, R – сопротивление. Поскольку напряжение на всех лампочках одинаковое, мы можем оценить их яркость, используя только их сопротивления.
Теперь давайте найдем эквивалентное сопротивление для параллельного соединения лампочек:
Теперь найдем каждую дробь:
Теперь сложим эти значения:
Теперь найдем эквивалентное сопротивление:
Теперь, когда мы откручиваем вторую лампочку (R2),у нас остаются только R1 и R3. Найдем новое эквивалентное сопротивление:
Теперь снова найдем дроби:
Сложим их:
Теперь найдем новое эквивалентное сопротивление:
Теперь давайте сравним яркость первой и третьей лампочек до и после откручивания второй лампочки:
Сначала найдем мощность для каждой лампочки с учетом их сопротивлений:
Яркость лампочек 1 и 3 не изменится, потому что напряжение на них остается одинаковым, и их сопротивления не изменяются. Однако, поскольку в цепи стало меньше лампочек, общее сопротивление увеличилось, и ток в цепи изменится, что может повлиять на яркость.
Вывод: Яркость первой и третьей лампочек останется неизменной, но общее изменение тока в цепи может повлиять на их яркость в зависимости от источника напряжения, если он не идеален.