Дано:
Напряжение на лампе (Uлам) = 120 В
Напряжение в сети (Uсеть) = 220 В
Длина нихромовой проволоки (L) = 50 м
Площадь поперечного сечения проволоки (S) = 0,275 мм² = 0,275 * 10^-6 м²
Удельное сопротивление нихрома (ρ) ≈ 1,0 * 10^-6 Ом·м (значение может варьироваться)
Найти:
1. Напряжение на проволоке (Uпров)
2. Сопротивление проволоки (Rпров)
3. Сила тока в цепи (I)
4. Сопротивление лампы в рабочем состоянии (Rлам)
Решение:
1. Напряжение на проволоке:
Uпров = Uсеть - Uлам
Uпров = 220 В - 120 В = 100 В
2. Сопротивление проволоки:
Rпров = ρ * (L / S)
Rпров = (1,0 * 10^-6 Ом·м) * (50 м / (0,275 * 10^-6 м²))
Rпров = (1,0 * 10^-6) * (50 / 0,275)
Rпров = (1,0 * 10^-6) * 181,818 ≈ 1,818 Ом
3. Сила тока в цепи:
Общее сопротивление цепи:
Rобщ = Rлам + Rпров
Сначала найдем Rлам:
Сила тока определяется по закону Ома:
I = Uпров / Rпров
I = 100 В / 1,818 Ом ≈ 55,0 А (это значение I необходимо для нахождения Rлам)
Теперь найдем Rлам:
Rлам = Uлам / I
Rлам = 120 В / 55,0 А ≈ 2,18 Ом
4. Сопротивление лампы в рабочем состоянии:
Rлам = Uлам / I
Rлам = 120 В / 55,0 А ≈ 2,18 Ом
Ответ:
1. Напряжение на проволоке: 100 В
2. Сопротивление проволоки: 1,818 Ом
3. Сила тока в цепи: 55,0 А
4. Сопротивление лампы в рабочем состоянии: 2,18 Ом