Номер 410, страница 75 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Поскольку данная задача является экспериментальной, для ее точного выполнения необходима реальная елочная гирлянда. В приведенном решении будут использованы типичные, наиболее распространенные параметры для классической гирлянды с лампами накаливания, предназначенной для работы от бытовой электросети.

Подсчитайте число лампочек в елочной гирлянде.

В качестве примера рассмотрим гирлянду, в которой при непосредственном подсчете оказалось 35 лампочек. Это количество является достаточно распространенным для гирлянд, в которых лампочки соединены последовательно.

Ответ: Число лампочек в гирлянде $N = 35$.

Запишите паспортные данные (номинальные напряжение и силу тока).

Для гирлянд с последовательным соединением, работающих от сети 220 В, часто используются миниатюрные лампы накаливания. Типичные паспортные данные для такой лампочки (например, маркировка МН 6,3-0,3) следующие:
Номинальное напряжение: $U_{ном} = 6,3$ В.
Номинальная сила тока: $I_{ном} = 0,3$ А.

Ответ: Номинальное напряжение $U_{ном} = 6,3$ В, номинальная сила тока $I_{ном} = 0,3$ А.

Рассчитайте фактическое напряжение на каждой лампочке при включении гирлянды в сеть напряжением U = 220 В и сравните его с номинальным.

Дано:

Напряжение сети, $U = 220$ В
Число лампочек в гирлянде, $N = 35$
Номинальное напряжение одной лампочки, $U_{ном} = 6,3$ В

$U = 220$ В
$U_{ном} = 6,3$ В

Найти:

Фактическое напряжение на каждой лампочке $U_{факт}$ - ?

Решение:

В елочной гирлянде лампочки соединены последовательно. При таком типе соединения общее напряжение сети ($\text{U}$) распределяется поровну между всеми одинаковыми элементами цепи (в нашем случае — лампочками).
Следовательно, фактическое напряжение на одной лампочке ($U_{факт}$) можно рассчитать по формуле:
$U_{факт} = \frac{U}{N}$
Подставим в формулу известные числовые значения:
$U_{факт} = \frac{220 \text{ В}}{35} \approx 6,2857 \text{ В}$
Округлим полученное значение до сотых: $U_{факт} \approx 6,29$ В.
Теперь сравним фактическое напряжение с номинальным:
$U_{факт} \approx 6,29$ В, а $U_{ном} = 6,3$ В.
Как мы видим, фактическое напряжение на каждой лампочке очень близко к её номинальному напряжению. Разница составляет всего $6,3 \text{ В} - 6,29 \text{ В} = 0,01 \text{ В}$. Такое незначительное расхождение является нормой и обеспечивает надежную и долговечную работу гирлянды.

Ответ: Фактическое напряжение на каждой лампочке составляет примерно $6,29$ В. Это значение практически совпадает с номинальным напряжением ($6,3$ В), фактическое напряжение лишь на $0,01$ В меньше номинального.