Номер 457, страница 87 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Лампочка 1 (Л1): Номинальное напряжение $U_1 = 11$ В, номинальная мощность $P_1 = 6$ Вт

Лампочка 2 (Л2): Номинальное напряжение $U_2 = 22$ В, номинальная мощность $P_2 = 6$ Вт

Лампочка 3 (Л3): Номинальное напряжение $U_3 = 11$ В, номинальная мощность $P_3 = 6$ Вт

Напряжение источника тока: $U = 24$ В

Все данные уже в системе СИ.

Найти:

Электрическую схему подключения трех лампочек к источнику, при которой все они будут гореть полным накалом.

Решение:

Условие, что лампочки горят полным накалом, означает, что напряжение на каждой из них должно быть равно её номинальному напряжению.

У нас есть две одинаковые лампочки (Л1 и Л3) с номинальным напряжением 11 В и одна лампочка (Л2) с номинальным напряжением 22 В. Чтобы на лампочках Л1 и Л3 было напряжение по 11 В, их можно соединить последовательно. В этом случае общее напряжение на этом участке цепи будет равно сумме напряжений на каждой лампочке:

$U_{13} = U_1 + U_3 = 11 \text{ В} + 11 \text{ В} = 22 \text{ В}$

Полученное напряжение $U_{13}$ в 22 В совпадает с номинальным напряжением лампочки Л2 ($U_2 = 22 \text{ В}$). Это значит, что участок с последовательно соединенными лампочками Л1 и Л3 можно подключить параллельно к лампочке Л2. При параллельном соединении напряжение на обеих ветвях цепи будет одинаковым. Таким образом, чтобы все три лампочки горели полным накалом, к собранной схеме необходимо приложить напряжение 22 В.

Однако по условию задачи напряжение источника составляет 24 В. Если подключить данную схему к источнику с напряжением 24 В, то напряжение на каждой лампочке превысит номинальное (на Л2 будет 24 В, а на Л1 и Л3 по 12 В). Это приведет к их перегоранию и не будет соответствовать условию "полного накала".

Наиболее вероятно, в условии задачи допущена опечатка, и напряжение источника должно быть 22 В. Только в этом случае возможно выполнить требуемое условие. Исходя из этого предположения, схема подключения будет выглядеть следующим образом:

Электрическая схема соединения:

Ответ: Для того чтобы лампочки горели полным накалом, необходимо две лампочки с номинальным напряжением 11 В соединить последовательно друг с другом, а затем эту группу подключить параллельно к лампочке с номинальным напряжением 22 В. Однако такая схема будет работать корректно только при напряжении источника 22 В, а не 24 В, как указано в условии (вероятно, в условии опечатка). Схема подключения изображена выше.