Содержание
Последовательное и параллельное соединение ламп
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Сегодня мы рассмотрим практичные схемы последовательного и параллельного соединения ламп накаливания.
В статье схемы подключения трех и более ламп я рассказывал про параллельное соединение, а вот про последовательное упустил. В этой статье мы рассмотрим оба вида соединений используемых в быту.
Пойдем от простого к сложному. Обыкновенная лампа на принципиальных схемах обозначается таким образом:
Следующий момент Вы должны понять и запомнить:
Соединительные провода на схемах показываются линиями. Места соединения трех и более проводов показываются точками, а если провода пересекаются без соединения, то в месте их пересечения точка не ставится.
На рисунке ниже показано, когда провода просто пересекаются, то есть проходят рядом и не касаются друг друга, и когда провода уже соединены между собой — об этом говорит точка, стоящая в пересечении.
А теперь рассмотрим виды соединений:
Последовательное соединение ламп накаливания.
Последовательное соединение ламп накаливания в домашнем быту используется редко. В свое время я подключал две лампы последовательно у себя в подъезде, но это был единичный случай.
Тут ситуация была такая, что подъездная лампа перегорала с периодичностью в один месяц, и надо было что-то делать.
Обычно, в таких случаях лампу включают через диод, чтобы она питалась пониженным напряжением 110В и долго служила. Вариант проверенный, но при этом сама лампа мерцает, да и светит в полнакала.
Когда же стоят две последовательно, то они так же питаются пониженным напряжением 110В, не мерцают, долго служат, светят и потребляют энергии как одна. Причем их можно развести по разным углам помещения, что тоже плюс.
Но повторюсь – это редкий случай.
Посмотрите на рисунок ниже. Здесь изображены две схемы последовательного соединения ламп накаливания. В верхней части рисунка показана принципиальная схема, а в нижней части – монтажная. Причем для лучшего восприятия, монтажная схема показана с реальным изображением ламп и двужильного провода.
Здесь в линии коричневого цвета, лампы HL1 и HL2 соединены последовательно – одна за другой. Поэтому такое соединение называют последовательным.
Если подать напряжение питания 220В на концы L и N, то загорятся обе лампы, но гореть они будут не в полную силу, а в половину накала. Так как сопротивление нитей ламп рассчитано на питающее напряжение 220В, и когда они стоят в цепи последовательно, одна за другой, то за счет добавления сопротивления нити накала следующей лампы, общее сопротивление цепи будет увеличиваться, а значит, для следующей лампы напряжение всегда будет меньше согласно закону Ома.
Поэтому при последовательном соединении двух ламп напряжение 220В будет делиться пополам, и составит 110В для каждой.
На следующем рисунке показаны три лампы соединенные последовательно.
На этой схеме напряжение на каждой лампе составит около 73 Вольт, так как будет делиться уже между тремя лампами.
Так же примером последовательного соединения могут служить новогодние гирлянды. Здесь из миниатюрных лампочек с низким питанием создается одна лампа на напряжение 220В.
Например, берем лампочки, рассчитанные на 6,3 Вольта и делим их на 220 Вольт. Получается 35 штук. То есть, чтобы сделать одну лампу на напряжение 220В, нам нужно соединить последовательно 35 штук с напряжением питания 6,3 Вольта.
P.S. Так как напряжение в сети не постоянно, то расчет лучше производить исходя из 245 – 250 Вольт.
Как Вы знаете, у гирлянд есть один недостаток. Перегорает одна из ламп, например, канала зеленого цвета, значит, не горит канал зеленого цвета. Тогда мы идем на базар, покупаем лампочки зеленого цвета, а потом дома по одной вынимаем, вставляем новую, и пока не заработает канал, перебираем его весь.
Вывод:
Недостатком последовательного соединения является то, что если выйдет из строя хоть одна из ламп, гореть не будут все, так как нарушается электрическая цепь.
А вторым недостатком, как Вы уже догадались, является слабое свечение. Поэтому последовательное соединение ламп накаливания на напряжение 220В в домашних условиях практически не применяется.
Параллельное соединение ламп.
Параллельным соединением называют такое соединение, где все элементы электрической цепи, в данном случае лампы накаливания, находятся под одним и тем же напряжением. То есть получается, что каждая лампа, своими контактами, подключена и к фазе и к нулю. И если перегорит любая из ламп, то остальные будут гореть. Именно такое соединение ламп, рассчитанных на напряжение питания 220В, используется в домашнем быту, и не только.
На следующем рисунке так же изображено параллельное соединение. Здесь все три лампы соединены в одном месте. Еще такое соединение называют «звезда»
Бывают моменты, что когда именно из одной точки нужно развести проводку в разные направления.
Кстати, именно «звездой» делают разводку по квартире при монтаже розеток.
Ну вот в принципе и все. И как всегда по традиции ролик о последовательном и параллельном подключении ламп
Теперь я думаю, у Вас не должно возникнуть проблем с последовательным и параллельным соединением ламп.
Удачи!
Задание 15 ЕГЭ по физике 2023: теория и практика
Русский язык
Математика (профиль)
Математика (база)
Обществознание
История
Биология
Физика
Химия
Английский язык
Информатика
Литература
Задание 1
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Задание 5
Задание 6
Задание 7
Задание 8
Задание 9
Задание 10
Задание 11
Задание 12
Задание 13
Задание 14
Задание 15
Задание 16
Задание 17
Задание 18
Задание 19
Задание 20
Задание 21
Задание 22
Задание 23
Задание 24
Задание 25
Задание 26
Задание 27
Задание 28
Задание 29
Задание 30
За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 59.2%
Ответом к заданию 15 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.
Разбор сложных заданий в тг-канале
Посмотреть
Задачи для практики
Задача 1
В квартире горят три лампочки мощностью 45 Вт, 75 Вт и 110 Вт. Напряжение и время горения одинаковые. Выберите два верных утверждения. (Учтите, что электропроводка в квартире устроена так, что электроприборы в подключаются параллельно)
- Наибольшее количество теплоты выделяет лампочка мощностью 45 Вт.
- Наибольшее количество теплоты выделяет лампочка мощностью 110 Вт.
- Каждая лампочка выделяет одинаковое количество теплоты, так как время горения и напряжение одинаковое.
- Электрическое сопротивление лампочки мощностью 110 Вт наибольшее.
- Электрическое сопротивление лампочки мощностью 45 Вт больше, чем у других ламп. 2}/{P}$, значит, чем меньше мощность лампочки, тем больше сопротивление при $U=const$.
Ответ: 25
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 2
Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на рисунке. Выберите все верные утверждения.
- Изменение ЭДС индукции, наводимой в катушке, верно изображено на рисунке а).
- ЭДС в точке а больше ЭДС в точке б.
- ЭДС определить невозможно, так как всё время ЭДС меняется.
- Изменение ЭДС индукции, наводимой в катушке, верно изображено на рисунке б).
- Модули ЭДС в точках а и б равны.
Решение
Согласно закону электромагнитной индукции: $ε_i=-{∆Ф}/{∆t}$, то изменение ЭДС индукции, проводимой в катушке, верно изображено на рисунке б. Модули ЭДС в точках а и б равны, так как скорость изменения магнитного потока одинакова.
Ответ: 45
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 3
Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения через сопротивление R = 10 кOм, как показано на рисунке. В момент времени t = 0 ключ замыкают. Результаты измерений напряжения между обкладками конденсатора представлены в таблице. На основании схемы и данных таблицы выберите все верные утверждения.
t, c 0 1 2 3 4 5 6 7 U, B 0 3,8 5,2 5,7 5,8 6,0 6,0 6,0 - Сила тока через конденсатор в момент времени t = 5 с максимальна.
- Через 5 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.
- ЭДС источника тока составляет 2,2 В.
- В момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,3 В.
- В момент времени t = 2 с сила тока в цепи равна 520 мкА.
Решение
Дано:
$К=10$кОм
$t=0$
Решение:
1,2. Конденсатор полностью зарядится, когда напряжение на нём перестанет увеличиваться, t=5с — время полной зарядки конденсатора. {-3}$Гн
$I(t)$
Решение:
Из графика, модуль ЭДС самоиндукции в интервале от 0 до 1 — максимален, т.к. максимальная $∆I’=I_2-I_1$, а в интервале 2-3 $ε_i=-L{∆I}/{∆t}=3·{1.5}/{1}=4.5$мВ.
Ответ: 13
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 5
Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал железные и алюминиевые проволоки разной длины и толщины. Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S и длины l проволоки, а также электрического сопротивления R представлены в таблице.
№ опыта Материал S, мм2 l, м R, Ом 1 алюминий 0,1 1,6 0,48 2 алюминий 0,2 6,4 0,96 3 железо 0,1 1,6 2,1 4 железо 0,2 1,6 1,05 Из предложенного списка выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным наблюдениям. Укажите их номера.
- При уменьшении длины проводника его электрическое сопротивление увеличивается.
- При увеличении толщины проводника его электрическое сопротивление уменьшается.
- Электрическое сопротивление проводника уменьшается при увеличении длины проводника.
- Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.
- Удельное электрическое сопротивление алюминия больше, чем железа.
Решение
Из теории о постоянном токе $R=ρ·{l}/{S}$, тогда при увеличении толщины проводника, его электрическое сопротивление уменьшится, а электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.
Ответ: 24
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 6
Ученик, изучая преломление света, пускает лазерный луч на границы раздела «воздух–алмаз», «воздух–стекло», «воздух–глицерин». (sin 28◦ = 0,47; sin 22◦ = 0,37; sin 17◦ = 0,29). Выберите из предложенного ниже списка два утверждения, соответствующих результатам опыта.
- Угол преломления не зависит от свойств преломляющей среды.
- Показатель преломления алмаза наибольший.
- Показатель преломления стекла наименьший.
- Показатель преломления глицерина равен 1,5.
- Угол преломления не зависит от угла падения.
Решение
Исходя из проведенного опыта, угол преломления алмаза наибольший, т.к. $n_{ал}$ — показатель наибольший. А показатель глицерина ${n_в}/{n_г}={sin45°}/{sin28}=1.5$.
Ответ: 24
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 7
Ученик проводил опыты с собирающими линзами, изготовленными из одинакового сорта стекла. Условия проведения опытов показаны на рисунке. AB — предмет, A′ B′ — его изображение. Выберите из предложенного списка два утверждения, соответствующих результатам проведённых экспериментальных наблюдений.
- Наибольшее фокусное расстояние имеет линза 2.
- Наименьшее фокусное расстояние имеет линза 3.
- По отношению к линзе 3 предмет располагается в двойном фокусе.
- Собирающие линзы дают только действительные изображения.
- Собирающие линзы дают только увеличенные изображения.
Решение
Из основ оптики мы знаем, что для собирающей линзы с наименьшим фокусным расстоянием, изображение будет ближе к линзе(2). А расстояние 2 фокуса в том случае, если высота предмета и изображения одинакова(3).
Ответ: 23
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 8
На рисунке изображены главная оптическая ось линзы, точка A и её изображение точка A′ . Какая линза использовалась и какое изображение при этом получилось? Выберите из предложенного списка два утверждения, соответствующих результатам опыта.
- Линза рассеивающая, изображение мнимое, прямое, уменьшенное.
- Линза рассеивающая, изображение мнимое, обратное, увеличенное.
- Линза собирающая, изображение действительное, обратное, уменьшенное.
- Линза собирающая, изображение действительное, обратное, увеличенное.
- Линза собирающая, т.к. по условию изображение и источник расположены по разные стороны от главной оптической оси.
Решение
Исходя из основ оптики можем сделать очевидный вывод: линза собирающая, изображение действительное, обратное, уменьшенное, т.к. условие изображения и источник расположены по рзаные стороны от главной оптической оси.
Ответ: 35
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 9
С использованием закона Фарадея для электромагнитной индукции ($E_{инд} = -{∆Φ}/{∆t}$) можно объяснить … Выберите из предложенного перечня два верных утверждения.
- отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током
- притяжение железной детали к электромагниту
- появление тока в замкнутой катушке в процессе опускания в неё постоянного магнита
- поворот рамки с током в магнитном поле
- работу трансформатора
Решение
Исходя из закона Фарадея $ε=-{∆Ф}/{∆t}$ и школьных опытов, можно объяснить появление тока в замкнутой катушке в процессе опускания магнита ($∆Ф$) — 3, а также принцип работы трансформатора.
Ответ: 35
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 10
В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени.
t, 10−6 c 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 q, 10−9 мкА 2 1,42 0 −1,42 −2 −1,42 0 1,42 2 1,42 Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.
- Период колебаний равен 8 мкс.
- В момент времени 8 мкс энергия конденсатора минимальна.
- В момент времени 6 мкс сила тока в контуре максимальна.
- В момент 2 мкс сила тока в контуре равна 0. {-6}$. Сила тока в контуре максимальная, верно, т.к. заряд конденсатора минимален.
Ответ: 13
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 11
Конденсатор подключён к идеальному источнику тока последовательно с резистором R = 10 кОм. В момент времени t = 0 ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи, выполненных с точностью ±0,5 мкА, представлены в таблице.
t, c 0 1 2 3 4 5 6 I, мкА 300 110 40 15 5 2 1 Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.
- Ток через резистор в процессе наблюдения увеличивается.
- Через 6 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.
- ЭДС источника тока составляет 3 В. {-2}=0.05B$ (не подходит).
5) Напряжение на конденсаторе в момент времени $t=4с$: $U_c=ε-U_R(4c)=3-0.05=2.95B$ (подходит).
Ответ: 35
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 12
Конденсатор подключён к источнику тока последовательно с резистором R = 10 кОм. Результаты измерений напряжения между обкладками конденсатора представлены в таблице. Точность измерения напряжения ∆U = ±0,1 В.
t, c 0 1 2 3 4 5 6 7 U, В 0 3,8 5,2 5,7 5,9 6,0 6,0 6,0 Выберите все верные утверждения на основании анализа приведённых данных.
- В момент времени 2 с сила тока в цепи равна примерно 520 мкА.
- При напряжении 6 В конденсатор пробивается.
- Время зарядки конденсатора составляет примерно 5 с. {-4}А=80мкА$ (4 — верно).
Комментарий к 5 утверждению: напряжение на конденсаторе и напряжение на резисторе связаны уравнением $U_c+U_R=ε$. Так как $ε$ постоянно, при увеличении $U_c$ уменьшается $U_R$Ответ: 34
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 13
Ученик измерял зависимость силы тока в электрической цепи от величины напряжения на концах цепи. Результаты его измерений занесены в таблицу.
U, В −16 −9 −4 0 4 9 16 I, мА 0 0 0 0 8 27 64 Выберите все верные утверждения на основании анализа приведённых данных.
- При напряжении больше нуля сопротивление цепи резко уменьшается.
- Цепь обладает свойством односторонней проводимости.
- При напряжении больше нуля сопротивление цепи резко возрастает. {-3}}=250$Ом. Из данной последовательности значений сопротивлений видно, что при напряжении больше нуля сопротивление цепи резко уменьшается (подходит).
2) Из таблицы видно, что цепь обладает свойством односторонней проводимости, т.к. при отрицательных значениях напряжения, сила тока в цепи равна нулю (подходит).
3) появляется ток, значит сопротивление уменьшилось, а не возросло
4) $R=U/I=4/{0.008}=500$ Ом
5) $R=U/I=16/{0.064}=250$ Ом
Ответ: 12
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 14
Для экспериментального изучения зависимости мощности, выделяемой во внешней части цепи, от сопротивления этой цепи была собрана замкнутая электрическая цепь. R — сопротивление внешнего участка цепи, P — выделяемая во внешней цепи мощность. Результаты измерений представлены на рисунке. Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика.
- При R = 150 Ом мощность максимальная.
- При R = 150 Ом в цепи течёт максимальный ток.
- При R < 100 Ом сила тока не меняется.
- При R > 150 Ом сопротивление внешней цепи больше внутреннего сопротивления источника тока.
- При R > 150 Ом сопротивление внешней цепи меньше внутреннего сопротивления источника тока.
Решение
1) Из графика видно, что при $R=150$Ом мощность максимальная (подходит).
2) Максимальный ток в цепи течет при $R=0$ Ом исходя из закона Ома $J={ε}/{R+r}={ε}/{r}$ (не подходит).
3) При $R
4) Поскольку при $r=R$ мощность, выделяемая во внешней цепи максимальна, то при $R > 150$ Ом сопротивление внешней цепи больше внутреннего сопротивления источника тока (подходит).
Ответ: 14
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 15
На рисунке показаны явления, происходящие в электрической цепи сразу после замыкания ключа. Используемые лампочки одинаковы. Ползунок реостата выставлен в положение, при котором его сопротивление равно сопротивлению катушки. На основании анализа этого опыта выберите два верных утверждения.
- Нижняя лампочка горит ярче, т.к. сопротивление реостата мало.
- Зависимость тока от времени в цепи будет описываться графиком на рисунке а.
- Меньшая светимость нижней лампочки обусловлена явлением электростатической индукции.
- Меньшая светимость верхней лампочки обусловлена явлением самоиндукции.
- Через некоторое время после замыкания цепи лампочки станут светить одинаково.
Решение
1) Обе лампочки будут гореть одинаково через некоторое время (не подходит).
2) Зависимость тока от времени в цепи будет отписываться графиком на рисунке б (не подходит).
3) Лампочки будут гореть одинаково через некоторое время (не подходит).
4) После замыкания ключа, лампочка в ветви с реостатом вспыхивает почти мгновенно, а лампочка в ветви с катушкой достигает максимального накала с некоторым запозданием, вследствие явления самоиндукции, возникающей в катушке (подходит).
5) Через некоторое время после замыкания цепи, лампочки станут светить одинаково, т.к. сила тока в ветви с катушкой так же достигнет максимального значения (подходит).
Ответ: 45
Показать решение
Бесплатный интенсив
Задача 16
На рисунке приведён график зависимости силы тока, протекающего через реостат, от сопротивления реостата. На основании анализа этого графика выберите два верных утверждения.
- Закон Ома в данном случае не выполняется.
- Напряжение на реостате было постоянным.
- С ростом сопротивления количество теплоты, выделявшееся на реостате, уменьшалось.
- При силе тока 2 А напряжение на реостате равно 1 В.
- При сопротивлении реостата 8 Ом сила тока будет равна 1 А.
Решение
Закон Ома в данном случае выполняется: $J={U}/{R}$ или $U=J·R$ (не подходит).
Возьмем любые три точки на графике: $U_1=J_1R_1=4·1=4B$, $U_2=J_2R_2=2·2=4B$, $U_3=J_3R_3=1·4=4B$, следовательно, напряжение на реостате было постоянным (подходит). 2}/{R}·t$ (подходит).
Ответ: 23
Показать решение
Бесплатный интенсив
Показать еще
Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк —
это займет буквально 10 секунд.
Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить
уведомления.Включить уведомления
Бесплатный интенсив по физике
3 огненных вебинара, домашние задания, беседа курса, личный кабинет, связь с преподавателем и многое
другое.Курс стартует 4 сентября.
Бесплатный интенсив
электричества — Почему лампочки с меньшим сопротивлением ярче в параллельных цепях, а лампочки с большим сопротивлением ярче в последовательных цепях?
Это в основном то же самое, что и два других ответа, но я предпочитаю иметь дело непосредственно с биржевыми уравнениями. 2}{R}$. Но я считаю, что не всегда полезно говорить: «Мы занимались алгеброй, и эти две вещи эквивалентны, поэтому этот ответ верен».
Итак, давайте посмотрим на схему более подробно и надеемся, что она окажется полезной. 🙂
Серийная цепь
Закон Кирхгофа о токах говорит нам, что ток, втекающий в узел, должен быть равен току, вытекающему из него. В последовательной схеме каждый узел имеет только вход и выход, поэтому вход и выход должны быть равны. Кроме того, из следует, что все входы и выходы должны быть равны, потому что между узлом 1 и узлом 2 нет места для прохождения тока.
Далее у нас есть закон Кирхгофа о напряжении, согласно которому для замкнутого контура сумма напряжений должна быть равна нулю.
Как обсуждалось ранее, закон Ома говорит нам, что $V=IR$, поэтому мы можем сказать, что $V_1=I_1R_1$ и $V_2=I_2R_2$. Кроме того, мы знаем $I_1=I_2$ из-за закона тока Кирхгофа. Это означает, что $V_2=I_1R_2$ и $V_1=I_2R_1$.
Мы можем изменить порядок, чтобы получить $I_1=\frac{V_1}{R_1}$ $=\frac{V_2}{R_2}$ $=I_2$. Нас особенно интересует тот факт, что $\frac{V_1}{R_1}$ $=\frac{V_2}{R_2}$. Если мы знаем, что одно из сопротивлений выше, напряжение на этой стороне также должно быть выше, чтобы уравнение выполнялось.
Таким образом, нагрузка с наибольшим сопротивлением будет иметь и наибольшее падение напряжения: если $R_1>R_2$, то $V_1>V_2$.
Возвращаясь к закону Ватта, мы видим, что $P=VI$, поэтому мощность, проходящая через $R_1$, равна $P_1=V_1I_1$, а мощность, проходящая через $R_2$, равна $P_2=V_2I_2$. Опять же, мы знаем, что $I_1=I_2$, поэтому мы можем изменить порядок, чтобы получить $I_1=\frac{P_1}{V_1}$ $=\frac{P_2}{V_2}$ $=I_2$.
Как и прежде, нас особенно интересует тот факт, что $\frac{P_1}{V_1}$ $=\frac{P_2}{V_2}$. Если одно напряжение выше, мощность на этой стороне должна быть выше, чтобы уравнение выполнялось.
Таким образом, нагрузка с наибольшим сопротивлением имеет наибольшее падение напряжения и, следовательно, наибольшую мощность, проходящую через нее: если $R_1>R_2$, то $V_1>V_2$ и, следовательно, $P_1>P_2$.
Поскольку яркость лампочки определяется количеством энергии, проходящей через нее, лампочка с наибольшим сопротивлением будет самой яркой.
Параллельный контур
В случае параллельного контура законы Кирхгофа по-прежнему выполняются, но они не особенно полезны. Важно отметить, что напряжение, проходящее через каждую из нагрузок, должно быть одинаковым, потому что они оба привязаны к одним и тем же узлам.
Закон Ома остается в силе, но теперь напряжение остается постоянным на обеих нагрузках. $V_1=I_1R_1$ и $V_2=I_2R_2$. Поскольку $V_1=V_2$, это напрямую дает нам $I_1R_1=I_2R_2$. Мы умножаем, а не делим, поэтому получаем противоположный эффект от более высоких сопротивлений, как и раньше: высокое сопротивление вызывает меньший ток.
То есть если $R_1>R_2$, то $I_1
Опять же, нас интересует тот факт, что $\frac{P_1}{I_1}$ $=\frac{P_2}{I_2}$. Это означает, что тот ток, который ниже, должен иметь меньшую мощность, чтобы уравнение выполнялось. Поскольку большее сопротивление означает меньший ток, отсюда следует, что большее сопротивление означает меньшую мощность: если $R_1>R_2$, то $I_1
Яркость лампочки по-прежнему пропорциональна мощности, проходящей через нее, поэтому лампочка с наибольшим сопротивлением будет самой тусклой.
Вывод
В последовательной цепи нагрузка с высоким сопротивлением должна рассеивать больше энергии, чем нагрузка с низким сопротивлением, поэтому она горит ярче.
В параллельной цепи мощность легче проходит через нагрузку с низким сопротивлением, поэтому она имеет тенденцию обходить нагрузку с высоким сопротивлением, что приводит к уменьшению мощности, проходящей через нагрузку с высоким сопротивлением, что приводит к ее уменьшению.
Концептуальная схема II — Физика
- Главная
- Характеристики
- Практическое руководство
- Проблемы
Оцените яркость одинаковых лампочек в схеме ниже.
- Идентифицировать
- Нарисуй картинку
- Выберите отношение
- Решить
- Понять
-
Яркость лампочки определяется ее . P = I 2 R, поэтому яркость зависит от тока и сопротивления. Если лампы одинаковые, то сопротивление у них одинаковое. Они . Поэтому, когда вас просят оценить яркость идентичных лампочек, на самом деле вас просят оценить величину тока, протекающего через каждую из них. Таким образом, это проблема схемы, даже если вам не нужно указывать значения токов.
-
Поскольку вам не нужно решать эту схему математически, вам не нужно сводить ее к одному эквивалентному сопротивлению. Однако вам нужно отслеживать ток. Использование цвета для отображения частей цепи с одинаковым током дает очень полезный визуальный эффект.
-
Есть две идеи (заряд сохраняется, энергия сохраняется) и три уравнения, которые помогут вам понять схемы.
Применительно к цепям,
дает: Ток одинаков через последовательные резисторы.
дает: Падение напряжения одинаково на каждой ветви параллельной цепи.
Три уравнения равны
R eq = Σ i R i Концептуально это означает, что по мере последовательного добавления резисторов сопротивление элемента схемы увеличивается.
1/R = Σ i 1/R i Концептуально это означает, что по мере параллельного добавления резисторов сопротивление элемента схемы уменьшается .
ΔV = IR Концептуально это означает, что между током и сопротивлением существует соотношение, обеспечивающее одинаковое падение напряжения.
Поскольку числа не запрашиваются, вам нужно использовать только концептуальное понимание этих уравнений. Если вы лучше мыслите математически, можно использовать числа, чтобы сначала увидеть отношения. Просто убедитесь, что вы затем используете это понимание, чтобы понять проблему концептуально.
-
Поскольку она проходит через зеленые участки цепи, мы знаем, что лампочка А имеет наибольший ток и, следовательно, является самой яркой.
Каждая ветвь желтой части цепи имеет одинаковое сопротивление. Другими словами, элемент тока будет течь через лампочку B или , лампочку C или , лампочку D, и, поскольку сопротивления одинаковы, величина тока через каждую из них одинакова. Следовательно, лампочки B, C и D и, следовательно, одинаковой яркости. Кроме того, поскольку зеленый ток делится на три равные части, желтый ток составляет 1/3 значения зеленого тока.
Ток в этом соединении. Лампы F и G включены последовательно, поэтому сопротивление оранжевой ножки равно сопротивлению синей ножки. В результате через лампочку E проходит в два раза больше тока, чем через лампочку F или G. Поскольку синий и оранжевый токи добавляются к зеленому току, синий ток соответствует зеленому току, а оранжевый ток — зеленому току.
, A — самая яркая лампочка, за ней следует E.
Добавить комментарий