Дано:
- ЭДС генератора (E) = 240 В
- Внутреннее сопротивление генератора (r) = 0,4 Ом
- Сопротивление одной лампочки (R1) = 360 Ом
- Количество лампочек первого типа (N1) = 20
- Сопротивление второй лампочки (R2) = 720 Ом
- Количество лампочек второго типа (N2) = 10
- Сопротивление подводящих проводов (R_wire) = 1,2 Ом
Найти:
- Напряжение на зажимах ламп (U_load).
Решение:
1. Сначала найдем общее сопротивление лампочек первого типа, подключенных параллельно:
1 / R_total_1 = N1 / R1
R_total_1 = R1 / N1 = 360 Ом / 20 = 18 Ом.
2. Теперь найдем общее сопротивление лампочек второго типа, также подключенных параллельно:
1 / R_total_2 = N2 / R2
R_total_2 = R2 / N2 = 720 Ом / 10 = 72 Ом.
3. Далее, найдем общее сопротивление обоих групп лампочек, которые соединены последовательно:
R_load = R_total_1 + R_total_2 = 18 Ом + 72 Ом = 90 Ом.
4. Теперь найдем общее сопротивление всей цепи, которое включает внутреннее сопротивление генератора и сопротивление подводящих проводов:
R_total = r + R_wire + R_load = 0,4 Ом + 1,2 Ом + 90 Ом = 91,6 Ом.
5. Теперь можем найти общий ток в цепи, используя закон Ома:
I = E / R_total = 240 В / 91,6 Ом ≈ 2,617 А.
6. Теперь найдем падение напряжения на внутренних сопротивлениях генератора и подводящих проводах:
U_drop = I * (r + R_wire) = 2,617 А * (0,4 Ом + 1,2 Ом) = 2,617 А * 1,6 Ом ≈ 4,187 В.
7. Наконец, найдем напряжение на зажимах ламп:
U_load = E - U_drop = 240 В - 4,187 В ≈ 235,813 В.
Ответ:
Напряжение на зажимах ламп составляет примерно 235,81 В.