2018-03-10
Рабочее напряжение лампочки, вольтамперная характеристика которой приведена на рис. 48, равно 3,5 В (кривая обрывается при напряжении 4 В — лампочка перегорает). Две такие лампочки соединяют последовательно и подключают к мощному источнику напряжения 5 В.
Какой ток при этом потечет по цепи? Какой резистор $R$ нужно подключить параллельно одной из лампочек, чтобы напряжение на другой составило 3,5 В? Перегорит ли какая-нибудь из лампочек, если этот резистор заменить еще одной такой же лампочкой?
Решение:
При последовательном подключении двух одинаковых лампочек напряжения на них будут одинаковы, а так как суммарное напряжение равно 5 В (напряжение мощного источника не меняется при подключении к нему нагрузки), то на каждой из лампочек окажется 2,5 В.
Во втором случае напряжение на лампочке, которая горит полным накалом, равно 3,5 В, значит, на второй (и на подключенном к ней резисторе) напряжение составляет 5 - 3,5=1,5 В. По вольтамперной характеристике находим токи через лампочки при напряжениях 3,5 В и 1,5 В - они составляют 0,28 А и 0,22 А. Значит, ток через резистор равен 0,06 А (разность токов лампочек) и по закону Ома можно найти
$R = 1,5/0,06 = 25 Ом$.
Теперь посмотрим, перегорит ли лампочка в последнем случае (рис.)—ясно, что речь может идти об «одиночной» лампочке. Пусть напряжение на ней составит 4 В (предельное значение). Ток при этом примерно равен 0,28 А. При токах 0,14 А (половина) напряжение иа лампочках, включенных параллельно, составило бы 0,7 В, т. е. предельного значения 4 В напряжение на одиночной лампочке достигло бы при напряжении источника 4,7 В. Значит, при напряжении источника 5 В лампочка должна перегореть.