Question

Лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 120 В, надо включить в сеть переменного тока напряжением 220 В. Конденсатор какой емкости нужно включить последовательно с лампой, чтобы она горела полным накалом?

Answer 1

Требуемый ток для полного накала I=P/U1=60/120=0.5 A. Сопротивление лампы активное, R=U/I=120/0.5=240 Ом. При напряжении U2=220В и токе I полное сопротивление цепи должно быть Z=√(R²+Xc²)=220/0.5=440, найдем Xc=1/(2πf*C)=√(440²-R²)=368.8 Ом, тогда C=8.63*10^-6 Ф= 8.63.мкФ

Answer 2

Для того чтобы лампа, рассчитанная на напряжение 120 В, горела полным накалом при подключении к сети переменного тока напряжением 220 В, нам нужно использовать конденсатор для создания искусственного снижения напряжения на лампе.

Перед подробным рассчетом, нам необходимо знать номинальное сопротивление (номинальное сопротивление нити) лампы. Обычно номинальное сопротивление для лампы дано или можно найти в документации к продукту.

Определим, какой конденсатор нужен. Мы можем использовать формулу реактивного сопротивления (реактанса) для конденсатора в цепи переменного тока:

$X_c = \frac{1}{2\pi f C}$

где $X_c$ - реактивное сопротивление конденсатора (ом), $f$ - частота переменного тока (герц), $C$ - емкость конденсатора (фарад).

Для расчета $f$ используем стандартную частоту переменного тока для большинства стран, равную 50 Гц (герц).

Теперь, чтобы лампа горела полным накалом, реактивное сопротивление конденсатора должно быть равно разнице между номинальным напряжением лампы (120 В) и напряжением сети (220 В).

$X_c = 220 - 120 = 100 \text{ ом}$

Теперь мы можем рассчитать необходимую емкость конденсатора $C$:

$C = \frac{1}{2\pi \times 50 \times 100} \approx 6.37 \times 10^{-5} \text{ Ф}$

Чтобы получить значение емкости в микрофарадах (мкФ), домножим на $10^6$:

$C \approx 63.7 \text{ мкФ}$

Таким образом, нам нужен конденсатор емкостью около 63.7 микрофарада, который следует подключить последовательно с лампой, чтобы она горела полным накалом при подключении к сети напряжением 220 В. Однако обратите внимание, что работа с электричеством может быть опасной, и если вы не уверены в своих навыках или не понимаете полностью, что делаете, лучше обратиться к профессионалам.