Номер 443, страница 84 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Как включены эти лампочки — параллельно или последовательно?

В бытовых осветительных приборах, таких как люстры, лампочки всегда подключаются параллельно. Это обусловлено несколькими причинами:

1. При параллельном соединении на каждую лампочку подается одинаковое, полное напряжение сети (в данном случае $220$ В), на которое они и рассчитаны. Это обеспечивает их нормальную работу и полную яркость.

2. Если одна из лампочек перегорит (ее нить накала оборвется), остальные продолжат работать, так как цепь для них останется замкнутой.

Если бы лампочки были соединены последовательно, напряжение сети разделилось бы между ними ($220 \text{ В} / 5 = 44 \text{ В}$ на каждую), и они бы горели очень тускло или не загорелись бы вовсе. Кроме того, при выходе из строя одной лампочки вся цепь разорвалась бы, и все лампочки погасли.

Ответ: лампочки включены параллельно.

Определите силу тока в сети при включении этих лампочек параллельно.

Дано:

Напряжение сети $U = 220$ В
Количество лампочек $N = 5$
Сопротивление одной лампочки $R_1 = 900$ Ом

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Общая сила тока в сети $\text{I}$ - ?

Решение:

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников. Для $\text{N}$ одинаковых лампочек с сопротивлением $R_1$ общее сопротивление $R_{общ}$ можно рассчитать по формуле:

$\frac{1}{R_{общ}} = N \cdot \frac{1}{R_1} \implies R_{общ} = \frac{R_1}{N}$

Подставим значения и вычислим общее сопротивление люстры:

$R_{общ} = \frac{900 \text{ Ом}}{5} = 180 \text{ Ом}$

Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $\text{I}$ прямо пропорциональна напряжению $\text{U}$ и обратно пропорциональна сопротивлению $R_{общ}$:

$I = \frac{U}{R_{общ}}$

Теперь вычислим силу тока в сети:

$I = \frac{220 \text{ В}}{180 \text{ Ом}} \approx 1,22 \text{ А}$

Ответ: сила тока в сети при параллельном включении лампочек составляет примерно $1,22$ А.

Нарисуйте схему включения люстры в сеть, учитывая, что в схеме должен быть выключатель.

Решение:

Схема подключения люстры к сети представляет собой цепь, состоящую из источника напряжения $\text{U}$, выключателя $\text{S}$ и пяти параллельно соединенных нагрузок (лампочек), каждая из которых обладает сопротивлением $\text{R}$.

Ответ: схема подключения представлена на рисунке выше.