Решить задачи по физике, с полным оформлением решения.
№1.
Гирлянда из 60 лампочек включена в сеть напряжением 210 В, сила тока в цепи равна 0,5 А. Определить сопротивление каждой лампочки, если все они соединены последовательно.
№2.
Два проводника, сопротивления которых 6 Ом и 9 Ом соединены параллельно. Определить силу тока в первом проводнике, если во втором проводнике сила тока 2 А?
№3.
Найти минимальное сопротивление, которое можно получить при соединении резисторов 10 Ом и 30 Ом?
высоту 5 м? Плотность стали равна 7900 кг/м3.Нати мощность крана, если подъем происходит за 20 с.
№1. У нас имеется гирлянда из 60 лампочек, которые соединены последовательно. Нам нужно найти сопротивление каждой лампочки.
Мы знаем, что в сети подключена гирлянда с напряжением 210 В и сила тока в цепи составляет 0,5 А.
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу:
R = U / I,
где R - сопротивление, U - напряжение, I - сила тока.
Так как лампочки соединены последовательно, то сумма сопротивлений всех лампочек будет равна общему сопротивлению гирлянды.
Для нахождения сопротивления каждой лампочки, мы должны разделить общее сопротивление на количество лампочек в гирлянде.
Таким образом, сопротивление каждой лампочки будет равно:
R_ламп = R_гирлянда / N,
где R_ламп - сопротивление каждой лампочки, R_гирлянда - общее сопротивление гирлянды, N - количество лампочек.
Мы уже знаем напряжение и силу тока, поэтому сначала посчитаем общее сопротивление гирлянды:
R_гирлянда = U / I = 210 В / 0,5 А = 420 Ом.
Теперь найдем сопротивление каждой лампочки:
R_ламп = R_гирлянда / N = 420 Ом / 60 = 7 Ом.
Ответ: сопротивление каждой лампочки составляет 7 Ом.
№2. Мы имеем два проводника, сопротивления которых равны 6 Ом и 9 Ом, соединенные параллельно. Нам нужно найти силу тока в первом проводнике, если сила тока во втором проводнике составляет 2 А.
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой:
1 / R_параллельное = 1 / R1 + 1 / R2,
где R_параллельное - общее сопротивление для проводников, R1 и R2 - сопротивления первого и второго проводников соответственно.
Теперь мы знаем сопротивления проводников, поэтому подставим значения в формулу:
1 / R_параллельное = 1 / 6 Ом + 1 / 9 Ом,
1 / R_параллельное = (3 + 2) / 18 Ом = 5 / 18 Ом.
Теперь найдем обратное значение общего сопротивления:
R_параллельное = 18 Ом / 5 = 3,6 Ом.
Теперь мы можем найти силу тока в первом проводнике, используя закон Ома:
I = U / R,
где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.
Так как проводники соединены параллельно, то напряжение на них одинаковое.
Подставим в формулу значения:
I1 = U / R1 = 2 А * 3,6 Ом / 9 Ом = 0,8 А.
Ответ: сила тока в первом проводнике составляет 0,8 А.
№3. Мы должны найти минимальное сопротивление, которое можно получить при соединении резисторов с сопротивлениями 10 Ом и 30 Ом.
Очевидно, что минимальное сопротивление будет достигаться при соединении резисторов параллельно.
Для нахождения общего сопротивления для резисторов, соединенных параллельно, мы можем использовать формулу:
1 / R_параллельное = 1 / R1 + 1 / R2,
где R_параллельное - общее сопротивление для резисторов, R1 и R2 - сопротивления первого и второго резисторов соответственно.
Подставим значения в формулу:
1 / R_параллельное = 1 / 10 Ом + 1 / 30 Ом,
1 / R_параллельное = (3 + 1) / 30 Ом = 4 / 30 Ом.
Теперь найдем обратное значение общего сопротивления:
R_параллельное = 30 Ом / 4 = 7,5 Ом.
Ответ: минимальное сопротивление, которое можно получить при соединении резисторов 10 Ом и 30 Ом, составляет 7,5 Ом.