Задание F6AC4D: Постоянный ток

Открытый банк ФИПИ · условие и решение задания

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание
Дайте развернутый ответ.

На рисунке изображена зависимость силы тока в лампе накаливания от приложенного к ней напряжения. Найдите мощность, выделяющуюся на резисторе, включённом последовательно с лампой в сеть с напряжением 220 В, если сила тока в цепи равна 0,4 А.

 

 


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
3.2 Законы постоянного тока
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: F6AC4D
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания F6AC4D

Ответ: 32 Вт

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 UЛ ≈ 140 В. Именно значение при 0,4 А нужно считывать: сопротивление раскалённой нити не постоянно.
2. Напряжения на последовательных участках складываются:
U = UЛ + UR,
UR = U − UЛ.
Подстановка:
UR = 220 В − 140 В = 80 В.
3. Мощность резистора определяется произведением его собственного напряжения на ток:
PR = IUR.
Подстановка:
PR = 0,4 А·80 В = 32 Вт.
4. Проверка через сопротивление. По закону Ома R = UR÷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.

Постоянный ток: схема решения задания F6AC4D
Обозначения: Один ток в последовательной цепи: I = 0,4 А: По графику UЛ ≈ 140 В. Напряжение резистора: UR = 220 − 140 В: UR = 80 В. Мощность резистора: PR = IUR: PR = 32 Вт.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании F6AC4D.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.