Сопротивление лампы 50 Вт на 220 В:
R₁ = U²/P₁ = 48400 : 50 = 968 (Ом)
Сопротивление лампы 100 Вт на 220 В:
R₂ = U²/P₂ = 48400 : 100 = 484 (Ом)
R₁ = 2R₂
Сопротивление проводника:
R = ρL/S
Так как материал, из которого изготовлены спирали в лампах, один и тот же, то:
L₁/S₁ = 2L₂/S₂
Если S₁ = S₂, то L₁ = 2L₂
Если L₁ = L₂, то S₂ = 2S₁
То есть длина нити у 50-ваттной лампы в 2 раза больше, чем у 100-ваттной, при том же поперечном сечении.
Или же поперечное сечение у нити 50-ваттной лампы в 2 раза меньше, чем у 100-ваттной при той же длине нити.
Если обобщить, то у 100-ваттной лампы нить имеет меньшую длину и бо'льшую площадь поперечного сечения (хотя, на практике, это и не обязательно)
Аккумулятор надо подключить к проводу.
Выбираем определенную длину провода, измеряем ее линейкой, а на концах этой длины параллельно подключаем вольтметр, для определения напряжения на этом участке цепи.
Микрометром измеряем радиус поперечного сечения провода (в мм) и находим его площадь через формулу
Амперметр последовательно подключаем в цепь, чтобы измерить ток. Нам известны теперь напряжение и ток на участке цепи, а значит мы можем найти сопротивление, используя закон Ома для участка цепи:
I = U/R
Из этой формулы находим R (сопротивление).
Формула для сопротивления провода через его характеристики:
R = p×(l/s),
где р - удельное сопротивление, l - длина проводника, s - площадь поперечное сечения.
R, l, s нам известны, поэтому осталось только выразить р и подставить значения.
ЭДС индукции: (по модулю):
ЭДС = N·| ΔФ / Δt | = N·S· (В₂-B₁) / Δt = 100·20·10⁻⁴ ·(2-0,5)/ Δt = 0,3 / Δt
Сила тока:
I = ЭДС / R = 0,3 / (R·Δt) = 0,3/(30·Δt) = 0,01 / Δt
Заряд:
q = I·Δt = 0,3·Δt / Δt = 0,3 Кл