Лампа, рассчитанная на ток 5 В и 0,25 А, имеет постоянное напряжение 12 В постоянного тока, подключенное к реостату постоянного тока. Если реостат изготовлен из никелевой проволоки длиной 10 м и сечением 0,1 мм ^ 2, можно ли установить ползунок реоста так, чтобы лампа могла обеспечивать нормальный свет?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения можно ли установить ползунок реостата так, чтобы лампа могла работать в нормальных условиях, необходимо учитывать закон Ома.

Закон Ома гласит: U = I * R, где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.

У нас дано, что лампа рассчитана на ток 0,25 А при напряжении 5 В. Значит, для этой лампы сопротивление будет:

R1 = U / I = 5 / 0,25 = 20 Ом.

Также дано, что на лампу подается постоянное напряжение 12 В. При этом, чтобы лампа работала нормально, мы должны подобрать сопротивление реостата так, чтобы общее сопротивление цепи было равно сопротивлению лампы, то есть 20 Ом.

Сопротивление никелевой проволоки вычисляется по формуле: R2 = ρ L / S, где ρ - удельное сопротивление материала (для никеля ρ = 69 нΩ м), L - длина проволоки, S - площадь сечения проволоки.

R2 = 69 * 10 / 0,1 = 690 Ом.

Теперь найдем такую длину проволоки, при которой сопротивление реостата исключительно равно 20 Ом:

R2 = ρ L / S = 20, следовательно, L = 20 S / ρ = 20 * 0,1 / 69 = 0,029 м или 2,9 см.

Таким образом, установив ползунок реостата на расстояние 2,9 см от начала проволоки, можно обеспечить нормальное освещение лампы.