Давайте решим задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Понимание соединения ламп
Лампы соединены последовательно. В таком соединении общий ток, проходящий через все лампы, одинаковый, а напряжение на каждой лампе может быть разным.
Шаг 2: Определение эквивалентного сопротивления
Сначала необходимо найти общее сопротивление каждой лампы. Используя формулу мощности:
[ P = \frac{U^2}{R} ]
где ( P ) - мощность, ( U ) - напряжение, ( R ) - сопротивление.
Перепишем формулу для нахождения сопротивления:
[ R = \frac{U^2}{P} ]
Для каждой лампы:
- Для первой лампы (P1 = 50 Вт):
[ R_1 = \frac{110^2}{50} = \frac{12100}{50} = 242 , \Omega ]
- Для второй лампы (P2 = 50 Вт):
[ R_2 = \frac{110^2}{50} = 242 , \Omega ]
- Для третьей лампы (P3 = 25 Вт):
[ R_3 = \frac{110^2}{25} = \frac{12100}{25} = 484 , \Omega ]
Теперь можно найти общее сопротивление ( R_{total} ):
[ R_{total} = R_1 + R_2 + R_3 = 242 + 242 + 484 = 968 , \Omega ]
Шаг 3: Определение общего тока
Теперь, зная общее сопротивление, вычислим общий ток ( I ), проходящий через цепь. Используя закон Ома:
[ I = \frac{U}{R_{total}} ]
где ( U = 220 , В ):
[ I = \frac{220}{968} \approx 0.227 , A ]
Шаг 4: Определение напряжения на каждой лампе
Теперь найдем напряжение, падающее на каждой лампе:
- Для первой лампы:
[ U_1 = I \cdot R_1 = 0.227 \cdot 242 \approx 55 , В ]
- Для второй лампы:
[ U_2 = I \cdot R_2 = 0.227 \cdot 242 \approx 55 , В ]
- Для третьей лампы:
[ U_3 = I \cdot R_3 = 0.227 \cdot 484 \approx 110 , В ]
Шаг 5: Определение мощности на третьей лампе
Теперь мы можем найти мощность на третьей лампе (P3), используя формулу:
[ P_3 = I^2 \cdot R_3 ]
Подставим значения:
[ P_3 = (0.227^2) \cdot 484 \approx 24.264 , Вт ]
Ответ
На третьей лампе выделяется примерно 24.26 Вт.