В сеть, напряжение которой 120 В, последовательно с лампой включён резистор. Напряжение на лампе 45 В. Какова сила тока в цепи, если сопротивление резистора равно 6,25 Ом?
Для решения данной задачи воспользуемся законами электричества, в частности законом Ома и правилом деления напряжений в последовательной цепи.
Дано:
- Общее напряжение в цепи (U) = 120 В
- Напряжение на лампе (U_лампа) = 45 В
- Сопротивление резистора (R_резистор) = 6,25 Ом
Цель:
Определить силу тока (I) в цепи.
Решение:
Найдем напряжение на резисторе. В последовательной цепи общее напряжение равно сумме напряжений на резисторах: \[ U = U_{\text{лампа}} + U_{\text{резистор}} \] Следовательно, можно выразить напряжение на резисторе: \[ U_{\text{резистор}} = U - U_{\text{лампа}} = 120\, \text{В} - 45\, \text{В} = 75\, \text{В} \]
Применим закон Ома. Закон Ома гласит, что сила тока в цепи равна напряжению, делённому на сопротивление. Формула выглядит так: \[ I = \frac{U}{R} \] Мы можем использовать напряжение на резисторе, так как ток в цепи одинаковый для всех элементов, когда они соединены последовательно: \[ I = \frac{U_{\text{резистор}}}{R_{\text{резистор}}} \] Подставим известные значения: \[ I = \frac{75\, \text{В}}{6,25\, \text{Ом}} \]
Произведем вычисления: \[ I = \frac{75}{6,25} = 12\, \text{A} \]
Ответ:
Сила тока в цепи составляет 12 ампер.
Таким образом, используя последовательное соединение и закон Ома, мы нашли, что сила тока в данной электрической цепи равна 12 A.
