Вопрос:

10. Тип 10 № 866 i Костя изготовил самодельный фонарик. В качестве источника света он использовал миниатюрную лампу на каливания, сопротивление которой равно r = 2 Ом и может считаться постоянным. Для ограничения силы тока через лампу к ней последовательно подключался резистор, на котором было написано, что его сопротивление равно R = 3 Ом. Затем эта цепь подключалась к трём последовательно соединённым батарейкам с напряжением по U = 1,5 В каждая. Костя узнал, что резистор, купленный в магазине, имеет точность номинала ±5%. Школь нику стало интересно, какая мощность будет выделяться в лампочке фонарика. 1) В каких пределах может лежать сопротивление резистора, включённого последовательно с лампочкой? 2) Укажите диапазон значений силы тока, который может протекать через лампу. 3) Рассчитайте минимальную и максимальную возможную мощность, выделяющуюся в лампе. Напишите полное решение этой задачи.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Ответ: 1) 4.85 Ом ≤ R_общ ≤ 5.15 Ом; 2) 0.87 А ≤ I ≤ 0.93 А; 3) 1.51 Вт ≤ P ≤ 1.73 Вт.

Краткое пояснение: Расчитываем сопротивление резистора с учетом погрешности, силу тока и мощность лампочки.

Дано:

  • r = 2 Ом
  • R = 3 Ом ± 5%
  • U = 3 * 1.5 В = 4.5 В

Решение:

  1. Сопротивление резистора:

    • R_min = 3 Ом - 5% = 3 - 3 * 0.05 = 2.85 Ом
    • R_max = 3 Ом + 5% = 3 + 3 * 0.05 = 3.15 Ом

    Общее сопротивление цепи (лампочка + резистор):

    • R_общ_min = r + R_min = 2 + 2.85 = 4.85 Ом
    • R_общ_max = r + R_max = 2 + 3.15 = 5.15 Ом

    4.85 Ом ≤ Rобщ ≤ 5.15 Ом

  2. Сила тока:

    • I_min = U / R_общ_max = 4.5 / 5.15 ≈ 0.87 А
    • I_max = U / R_общ_min = 4.5 / 4.85 ≈ 0.93 А

    0.87 А ≤ I ≤ 0.93 А

  3. Мощность, выделяющаяся в лампочке:

    • P_min = I_min2 * r = (0.87)2 * 2 ≈ 1.51 Вт
    • P_max = I_max2 * r = (0.93)2 * 2 ≈ 1.73 Вт

    1.51 Вт ≤ P ≤ 1.73 Вт

Ответ: 1) 4.85 Ом ≤ R_общ ≤ 5.15 Ом; 2) 0.87 А ≤ I ≤ 0.93 А; 3) 1.51 Вт ≤ P ≤ 1.73 Вт.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие