Четыре одинаковые лампы, рассчитанные на напряжение 4 В и силу тока 0,2 А каждая, надо соединить параллельно и подключить к источнику напряжения 6 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно с лампами?
от

1 Ответ

Дано:  
Число ламп n = 4  
Напряжение на лампе U_l = 4 В  
Сила тока на лампе I_l = 0,2 А  
Напряжение источника U_s = 6 В  

Найти:  
Сопротивление резистора R_r, который нужно включить последовательно с лампами.

Решение:

1. Находим общее сопротивление одной лампы. Используем закон Ома:
   R_l = U_l / I_l = 4 В / 0,2 А = 20 Ом.

2. Так как лампы соединены параллельно, находим общее сопротивление R_p параллельного соединения:
   1 / R_p = n / R_l
   1 / R_p = 4 / 20
   1 / R_p = 0,2
   R_p = 1 / 0,2 = 5 Ом.

3. Теперь находим общее сопротивление цепи R_total. Поскольку резистор включен последовательно с параллельным соединением ламп, общее сопротивление будет:
   R_total = R_p + R_r.

4. Для определения R_r используем закон Ома для всей цепи. Для 6 В и общей силы тока I_total, проходящего через цепь, необходимо сначала найти I_total. Сила тока через лампы:
   I_total = n * I_l = 4 * 0,2 А = 0,8 А.

5. Применим закон Ома для всего напряжения:
   U_s = I_total * R_total
   6 В = 0,8 А * (R_p + R_r).

6. Подставляем значение R_p:
   6 В = 0,8 А * (5 Ом + R_r).

7. Делим обе стороны на 0,8 А:
   7,5 = 5 + R_r.

8. Находим R_r:
   R_r = 7,5 - 5 = 2,5 Ом.

Ответ:  
Сопротивление резистора, который нужно включить последовательно с лампами, составляет 2,5 Ом.
от