Чтобы решить задачу о сопротивлении лампочек, давайте разберем, как они соединены, и применим формулы для расчета эквивалентного сопротивления в параллельной и последовательной цепях.
1. Параллельное соединение лампочек
Когда лампочки соединены параллельно, общее (эквивалентное) сопротивление можно вычислить по формуле:
\[ \frac{1}{R_{\text{параллельно}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \ldots + \frac{1}{R_n} \]
В нашем случае у нас есть 5 лампочек, каждая с сопротивлением 5 Ом. Значит:
\[ R_1 = R_2 = R_3 = R_4 = R_5 = 5 \, \text{Ом} \]
Таким образом, мы можем подставить эти значения в формулу:
\[ \frac{1}{R_{\text{параллельно}}} = \frac{1}{5} + \frac{1}{5} + \frac{1}{5} + \frac{1}{5} + \frac{1}{5} \]
Это можно упростить:
\[ \frac{1}{R_{\text{параллельно}}} = \frac{5}{5} = 1 \]
Отсюда найдем \( R_{\text{параллельно}} \):
\[ R_{\text{параллельно}} = 1 \, \text{Ом} \]
2. Последовательное соединение лампочек
Теперь у нас есть 3 лампочки, которые соединены последовательно. В данном случае общее сопротивление считается по формуле:
\[ R_{\text{последовательно}} = R_1 + R_2 + R_3 \]
Поскольку каждая лампочка также имеет сопротивление 5 Ом, то:
\[ R_{\text{последовательно}} = 5 + 5 + 5 = 15 \, \text{Ом} \]
3. Общее сопротивление системы
Теперь у нас есть два значения:
- Эквивалентное сопротивление параллельно соединенных лампочек: \( R_{\text{параллельно}} = 1 \, \text{Ом} \)
- Эквивалентное сопротивление последовательно соединенных лампочек: \( R_{\text{последовательно}} = 15 \, \text{Ом} \)
Поскольку двух этих группы соединены последовательно, общее сопротивление всей цепи будет равно:
\[ R_{\text{общ}} = R_{\text{параллельно}} + R_{\text{последовательно}} = 1 + 15 = 16 \, \text{Ом} \]
Ответ
Общее сопротивление цепи составляет 16 Ом.