Question

Женя изготовил самодельный фонарик. В качестве источника света он использовал миниатюрную лампу накаливания, сопротивление которой равно г = 1 Ом и может считаться
постоянным. Для ограничения силы тока через лампу к ней последовательно подключался
резистор, на котором было написано, что его сопротивление равно R = 3 Ом. Затем эта цепь
подключалась к четырём последовательно соединённым батарейкам с напряжением по
U = 1,5 В каждая. Женя узнал, что резистор, купленный в магазине, имеет точность номинала
+5%. Школьнику стало интересно, какая мощность будет выделяться в лампочке фонарика.
1) В каких пределах может лежать сопротивление резистора, включенного последовательно с
лампочкой?
2) Укажите диапазон значений силы тока, который может протекать через лампу.
3) Рассчитайте минимальную и максимальную возможную мощность, выделяющуюся в
лампе.
Напишите полное решение этой задачи.​

Answer 1

1) Сопротивление резистора может лежать в пределах от 0,95 R до 1,05 R, т.е. от 2,8 Ом до
3,2 Ом.
2) Ток, текущий в цепи, определяется суммарным напряжением батареек и полным
сопротивлением цепи: I = 3U/(R + r). Отсюда максимальный ток через лампу составит
≈0,938 А, а минимальный ≈ 0,865 А.
3) Для расчёта мощности, выделяющейся в лампе, воспользуемся законом Джоуля-Ленца:
N=I2
r. Тогда диапазон мощностей составит: 749 мВт < N < 879 мВт.