2018-10-20
Сопротивление нити накала электрической лампочки возрастает при увеличении температуры нити. На рис. b показана зависимость силы тока через лампочку от приложенного напряжения (эту зависимость называют вольт-амперной характеристикой). Физик-экспериментатор Пётр Иванов собрал электрическую цепь (рис. a), состоящую из двух таких лампочек и резистора, идеального амперметра и источника, напряжение которого $U = 12 В$. Какова сила тока $I$, протекающего через амперметр, если $R = 5 Ом$?
Решение:
Пусть $I_{1}$ - ток через лампочку, a $U_{1}$ - напряжение на ней, тогда
$U_{1} = U - 2I_{1}R \Rightarrow I_{1} = \frac{U}{2R} - \frac{U_{1} }{2R} = 1,2 A - 0,1 Ом^{-1} U_{1}$.
Чтобы найти $I_{1}$, поверх вольт-амперной характеристики проведём прямую $I_{1} = 1,2 - 0,1U_{1}$ и найдём координаты точки пересечения (см. рис.). В результате получаем, что $I_{1} \approx 0,87 A$. Отсюда сила тока через амперметр равна $I = 2I_{1} \approx 1,75 A$.