Задание F6AC4D: Постоянный ток

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
1. Лампа и резистор последовательны, через них проходит одинаковый ток I = 0,4 А. По исходной вольт-амперной характеристике при таком токе напряжение лампы U_Л ≈ 140 В. Именно значение при 0,4 А нужно считывать: сопротивление раскалённой нити не постоянно.
2. Напряжения на последовательных участках складываются:
U = U_Л + U_R,
U_R = U − U_Л.
Подстановка:
U_R = 220 В − 140 В = 80 В.
3. Мощность резистора определяется произведением его собственного напряжения на ток:
P_R = IU_R.
Подстановка:
P_R = 0,4 А·80 В = 32 Вт.
4. Проверка через сопротивление. По закону Ома R = U_R÷I = 80 В÷0,4 А = 200 Ом. Тогда I²R = (0,4 А)²·200 Ом = 32 Вт. Мощность лампы 0,4 А·140 В = 56 Вт; сумма 32 + 56 = 88 Вт равна полной мощности 220 В·0,4 А. Нельзя подставлять полные 220 В в мощность одного резистора: часть напряжения приходится на лампу. Точность 32 Вт соответствует считыванию напряжения по приведённой сетке графика.

Ответ: 32 Вт.