Question

Помогите, пожалуйста! Мальчик хочет сделать гирлянду из пяти электрических ламп, рассчитанных на напряжение 100В, взяв три лампы с мощностями Р1=40ВТ каждая и две лампы с мощностями Р2=60Вт каждая. Как нужно соединить лампы, чтобы при включении в сеть с напряжением 200В они горели нормальным накалом ( потребляли заданную мощность ) ?

Answer 1

Определяем мощность всех ламп
P=P1*3+P2*2=40*3+60*2=240Вт
Определяем силу тока в цепи общую
I=240/200=1,2 A
Определяем силу тока для ламп
I1=40/100=0,4 A
I2=60/100=0,6 A
Так как при параллельном соединении ток делиться на каждую лампу,то,для протекания тока для ламп 40 вт нужно взять 3 лампы соединённые параллельно 1,2/0,4=3,для 60 вт две включенные параллельно 1,2/0,6=2 ,т е нужно взять 3 лампы 40 вт соединённые параллельно соединить последовательно с 2 лампами 60 вт соединенными параллельно, при этом напряжение на лампах будет 100 В

Answer 2

Для того чтобы гирлянда из пяти ламп работала с напряжением 200 В и потребляла заданную мощность, нужно учесть закон Ома и правила соединения ламп.

Сначала вычислим сопротивление каждой лампы, используя закон Ома:

Сопротивление (R) = (Напряжение^2) / Мощность

Для ламп с мощностью Р1 = 40 Вт: R1 = (100 В)^2 / 40 Вт = 250 Ом

Для ламп с мощностью Р2 = 60 Вт: R2 = (100 В)^2 / 60 Вт = 166.67 Ом (округлим до 2 десятичных знаков)

Теперь мы знаем сопротивление каждой лампы. Чтобы гирлянда работала с напряжением 200 В и потребляла заданную мощность, мы можем соединить лампы следующим образом:

1. Соедините две лампы с мощностью Р1 (40 Вт) параллельно. Это даст общее сопротивление: 1 / R_total = 1 / R1 + 1 / R1 1 / R_total = 1 / 250 Ом + 1 / 250 Ом 1 / R_total = 2 / 250 Ом R_total = 250 Ом / 2 R_total = 125 Ом

2. Затем соедините оставшиеся две лампы с мощностью Р2 (60 Вт) параллельно. Это даст общее сопротивление: 1 / R_total = 1 / R2 + 1 / R2 1 / R_total = 1 / 166.67 Ом + 1 / 166.67 Ом 1 / R_total = 2 / 166.67 Ом R_total = 166.67 Ом / 2 R_total = 83.33 Ом

3. Теперь у нас есть две группы ламп с разными общими сопротивлениями. Соедините эти две группы ламп последовательно. Общее сопротивление будет равно сумме общих сопротивлений каждой группы: R_total = 125 Ом + 83.33 Ом R_total = 208.33 Ом (округлим до удобного значения, например, до 210 Ом)

Теперь, когда общее сопротивление гирлянды составляет примерно 210 Ом, и напряжение в сети 200 В, мы можем использовать закон Ома, чтобы найти потребляемую мощность:

Мощность (P) = (Напряжение^2) / Сопротивление P = (200 В)^2 / 210 Ом ≈ 190.48 Вт

Таким образом, если вы соедините лампы так, как описано выше, они будут гореть нормальным накалом и потреблять примерно 190.48 Вт мощности при напряжении 200 В.