Три лампочки с сопротивлениями R1 = 60 Ω, R2 = 20 Ω и R3 = 40 Ω соединены параллельно к источнику постоянного напряжения. Как изменится яркость первой и третьей лампочек, если мы открутим вторую лампочку? Внутреннее сопротивление источника равно нулю.

Физика Университет Электрические цепи лампочки параллельно сопротивление лампочек яркость лампочек изменение яркости электрическая цепь законы электричества источник напряжения физика электричества Новый

Для начала давайте разберемся с тем, что происходит в цепи, когда лампочки соединены параллельно. В параллельном соединении напряжение на каждой лампочке одинаковое и равно напряжению источника. Яркость лампочки зависит от мощности, которая определяется по формуле:

P = U^2 / R

где P – мощность (яркость), U – напряжение, R – сопротивление. Поскольку напряжение на всех лампочках одинаковое, мы можем оценить их яркость, используя только их сопротивления.

Теперь давайте найдем эквивалентное сопротивление для параллельного соединения лампочек:

• 1 / R_экв = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
• 1 / R_экв = 1 / 60 + 1 / 20 + 1 / 40

Теперь найдем каждую дробь:

• 1 / 60 = 0.01667
• 1 / 20 = 0.05
• 1 / 40 = 0.025

Теперь сложим эти значения:

• 1 / R_экв = 0.01667 + 0.05 + 0.025 = 0.09167

Теперь найдем эквивалентное сопротивление:

• R_экв = 1 / 0.09167 ≈ 10.91 Ω

Теперь, когда мы откручиваем вторую лампочку (R2), у нас остаются только R1 и R3. Найдем новое эквивалентное сопротивление:

• 1 / R_экв = 1 / R1 + 1 / R3
• 1 / R_экв = 1 / 60 + 1 / 40

Теперь снова найдем дроби:

• 1 / 60 = 0.01667
• 1 / 40 = 0.025

Сложим их:

• 1 / R_экв = 0.01667 + 0.025 = 0.04167

Теперь найдем новое эквивалентное сопротивление:

• R_экв = 1 / 0.04167 ≈ 24 Ω

Теперь давайте сравним яркость первой и третьей лампочек до и после откручивания второй лампочки:

Сначала найдем мощность для каждой лампочки с учетом их сопротивлений:

• До откручивания:
• P1 = U^2 / R1 = U^2 / 60
• P3 = U^2 / R3 = U^2 / 40
• После откручивания:
• P1' = U^2 / R1 = U^2 / 60
• P3' = U^2 / R3 = U^2 / 40

Яркость лампочек 1 и 3 не изменится, потому что напряжение на них остается одинаковым, и их сопротивления не изменяются. Однако, поскольку в цепи стало меньше лампочек, общее сопротивление увеличилось, и ток в цепи изменится, что может повлиять на яркость.

Вывод: Яркость первой и третьей лампочек останется неизменной, но общее изменение тока в цепи может повлиять на их яркость в зависимости от источника напряжения, если он не идеален.